Fazendo uma bússola Física Experiência 012

Material:

Imã,(serve o de geladeira), uma agulha,, uma rolha de cortiça ou pedaço de isopor, fita adesiva, faca ou

estilete e um vasilhame com água.

Procedimento:

Corte a rolha de cortiça(ou pedaço de isopor)na forma de um disco, deixando-os com cerca de

1cm(um centímetro) de altura.

Magnetize a agulha passando a extremidade na parte lateral do imã cerca de 20 vezes sempre

no mesmo sentido mas não faça o movimento de ida e volta.

Usando a fita adesiva, fixe a agulha no disco e coloque-a sobre um vasilhame com água.

O que acontece?

Se tiver tudo certo, quando você mexer a agulha, ele deve voltar para a mesma posição, ou seja,

indicando a direção Norte-Sul

Por que acontece?

A bússola é um instrumento usado há séculos para orientação. A agulha quando imantada ficará sempre

para o norte porque a terra funciona como um gigantesco imã.

Ovo Maluco Física Experiência 011

Material:

Um ovo cru

Procedimento:

 Gire o ovo

Pare o ovo rapidamente e solte

O que acontece?

O ovo continua em movimento circular em torno do seu eixo

Por que acontece?

O movimento giratório continua por causa da primeira lei de Newton(Inercia). Ela determina a

continuação, ou seja o que está parado continua parado e o que está em movimento continua em

movimento. Assim, quando parados o ovo o movimento é continuado por causa dos constituintes fluidos

de dentro do ovo(clara e gema) que continuam em movimento.

Botão em Inércia

Física Experiência 010

Material:

Garrafa de plástico,botão de roupas, cartão telefônico

Procedimento:

Ponha o cartão sobre a boca da garrafa.

Coloque o botão em cima do cartão(o botão deverá ser menor que a boca da garrafa).

Dê um peteleco no cartão.

O que acontece?

O cartão sai voando e o botão cai dentro da garrafa.

Por que acontece?

O botão cai devido a força gravitacional e por causa da inércia, que faz o que está parado continuar

parado e o que está em movimento continuar em movimento. Assim, o cartão quando empurrado pelo

peteleco sai voando e o botão parado cai dentro da garrafa porque o cartão sai de baixo..

Calor Específico

Física Experiência 009

Material:

Dois recipientes de plástico pequenos, 1/2 xícara de água, 1/2 xícara de areia-ou terra, um termômetro.

Procedimento:

Coloque a água em um recipiente e a areia em outro.

Deixe os dois na geladeira até esfriar.

Depois leve os dois recipientes para o sol por 15 minutos.

Meça, com o termômetro, a temperatura de cada um deles.

O que acontece?

A temperatura da areia fica maior que a temperatura da água.

Por que acontece?

O calor específico da água é maior que o da areia. Isso explica porque, pela manhã, em regiões

litorâneas a areia está mais quente que a água, pois a água necessita de maior quantidade de calor para

sofrer a mesma variação de temperatura.

Arco – Íris Física Experiência 008

Material:

Uma folha de papel em branco, um copo de vidro transparente com água, uma lanterna.

Procedimento:

Coloque o papel em frente ao copo com água

Coloque a lanterna do outro lado do copo e acenda.

O que acontece?

Aparece um arco-íris refletido no papel

Por que acontece?

O copo d'água faz o papel das nuvens carregadas de gotículas de água, pois separa a luz branca da

lanterna(que faz o papel do sol) em um naipe de cores separadas ou um arco-íris.

Sifão Física Experiência 007

Materiais:

Tubo de plástico flexível ou de borracha com 50cm, vasilha com água(becker, etc), vasilha sem água

Procedimentos:

Colocar a vasilha com água em uma superfície superior à vasilha sem água.

Coloque uma das pontas do tubo na vasilha com água.

Com a boca, puxe o ar pela outra extremidade do tubo que não está na vasil ha

com água(procure não engolir).

Quando a água começar a subir no tubo, tape a ponta com o dedo e o coloque dentro da vasilha

que está no nível mais baixo.

O que acontece?

A água escorrerá facilmente do vasilhame mais alto para o mais baixo.

Por que acontece?

O sifão é um aparelho destinado a transportar líquidos de um nível mais alto paro outro mais baixo. O seu

funcionamento ocorre graças a pressão do ar. O tubo está inicialmente com ar e quando puxamos

sugando com a boca estamos retirando o ar com a boca dando lugar para água, como fora do tubo tem ar

ele faz pressão sobre a superfície do vasilha que está mais alta, empurrando a água para o vasilhame de

nível mais baixo.

Obs.:A sifonação é utilizado para separar líquidos imiscíveis através da ação da gravidade e pressão

atmosférica.

Propagação de Calor por Iradiação Física Experiência 003

Material:

Uma vela, caixa de fósforo, uma das mãos.

Procedimento:

Acenda a vela e fixe em algum local.

Encoste lentamente a mão ao lado da chama da vela e sinta a temperatura da mão

aumentar(cuidado não encoste a mão na chama).

O que acontece?

Sente-se o aumento de temperatura da mão pelo tato.

Porque acontece?

O calor(energia térmica) sempre se propaga de um local com maior temperatura para outro de

temperatura menor, que neste caso corre por irradiação(transferência de calor na ausência de matéria)

pois o ar é mau condutor de calor e o ar aquecido sobe, por ser mais leve, em vez de ir para baixo ou

para os lados.

Clipe Voador Física Experiência 002

Material:

Tesoura, papel, fita adesiva, barbante, clipe, ímã.

Procedimento:

Amarre o clipe no barbante.

Prenda o barbante com fita adesiva na mesa

Ponha o ímã perto do clipe

Coloque um papel entre eles

O que acontece?

o ímã atrai o clipe amarrado no barbante até mesmo quando colocamos um papel entre eles

Porque acontece?

Por causa do campo magnético que existe em volta do ímã que não sofre interferência pela superfície do

papel.

Bexiga a Jato Física Experiência 001

Material:

Uma bexiga, um pedaço de linha, fita adesiva, um canudo e paredes.

Procedimento:

Passe a linha pelo canudo

Prenda cada ponta da linha em uma parede de seu quarto, com uma fita adesiva. Coloque

também dois pedaços de fita adesiva no canudo

Encha a bexiga com a boca. Quando estiver bem cheia, segure o bico para que o ar não escape

prenda-o no canudo, nas fitas adesivas que você colocou anteriormente.

Solte a bexiga.

O que acontece?

A bexiga desloca-se rapidamente

Por Que acontece?

A bexiga desloca-se com rapidez quando você deixa o ar escapar por seu bico. É a mesma maneira de

funcionamento de um motor a jato.

Combustão e Contração de Gases.

MARCO ANTONIO

Público alvo

2º Série do Ensino Médio

Introdução

O experimento consiste em queimar algo no interior de um copo que isola uma quantidade de ar do exterior.

Inicialmente o que vai ser queimado é uma vela. Depois serão duas e finalmente uma vela do lado de fora do copo. Os dois primeiros estarão sobre um pires contendo água. Um copo vai ser baixado sobre o objeto em que queima e ao atingir a água, isola uma certa quantidade de ar que será necessária à combustão.

Objetivo

Exemplificar o caso de contração de gases e substituição de molécula de O2 por uma de CO2.

Material

2 vela de parafina

1 copo transparente de vidro

1 isqueiro

1 pires

água

Montagem

O a realização depende de três montagens.

Primeira montagem:

Em um pires, fixamos a vela de parafina e o completamos com água. A vela é acesa e um copo cilíndrico transparente é colocado sobre a vela e o pires,

Figura 1 - Montagem experimento 1

Segunda montagem:

Seguimos o processo de montagem descrito em “Primeira montagem” salvo o fato de utilizarmos 2 velas ao invés de 1,

Figura 2 - Montagem experimento 2

Terceira montagem:

O processo de montagem do experimento 3 se assemelha aos processos 1 e 2, salvo o fato da vela ser posicionada fora do copo,

Figura 3 - Montagem experimento 3

Procedimento

Através do aparato experimental mostrado podemos demonstrar alguns conceitos de física e desmistificar algumas afirmações errôneas que perduram até os tempos de hoje.

Com a primeira montagem podemos demonstrar o consumo do comburente armazenado dentro do copo pela chama que se apaga com o seu fim. Podemos falar da reação de substituição que ocorre dentro do copo entre o O2 e o CO2.

Com a segunda montagem podemos demonstrar em caráter demonstrativo se compararmos com a experiência 1 que com a queda de temperatura o gás existente dentro do copo contrai-se deixando a água do pires entrar.

E a ultima experiência serve para demonstrar que o aquecimento do ar nas redondezas da vela é a responsável pela entrada da água dentro do copo e não a idéia errônea de que a água substitui o espaço do O2 consumido pela combustão.

Roteiro

Partindo do pré suposto que os alunos já dominem o assunto, propomos a experiência dividindo a sala de aula em grupos de no máximo 4 pessoas. Instruções quanto a montagem são passadas pelo professor com o auxílio da animação criada pela Ludoteca do IF/USP (recurso áudio-visual).

Após a montagem do experimento pelos alunos, algumas questões referentes ao o que acontece com o nível da água no pires e no copo; a chama da vela e a reação de combustão são realizadas.

O Áudio-visual pode ser utilizado também como expositivo para a explicação dos fenômenos envolvidos.

Explicação

Existem pelo menos três formas de se obter energia térmica:

Combustão: transformação de energia química em energia térmica.

Atrito: transformação de energia mecânica em energia térmica.

Resistência elétrica: transformação de energia elétrica em energia térmica.

Para que um material queime é necessária a presença de duas substâncias. Um combustível (Ex.:gasolina)e um comburente (Ex.:gás oxigênio).

Para as substâncias reagirem é necessário que haja condições ambientais favoráveis. Uma das condições é a temperatura. Por isso é necessário uma fagulha de fogo para iniciar uma combustão, pois essa fagulha irá aumentar a temperatura de uma pequena parte das substâncias, possibilitando que haja uma reação química entre as substâncias combustível e comburente. Essa primeira reação química libera calor que aquece o resto da substância permitindo sua reação.

Em termos bem simples, o que acontece dentro do copo é uma substituição de uma molécula de O2 por uma de CO2 o que fará com que o volume do gás permaneça constante.

A vela aquece o ar das suas vizinhanças e o copo ao ser colocado sobre a vela vai armazenar uma certa quantidade de ar aquecido. Efetivamente, a vela durante a combustão vai transformando o oxigênio em gás carbônico e quando esse estoque de oxigênio está praticamante esgotado a combustão cessa e a vela deixa de fornecer calor para o gás no interior do copo. Assim a temperatura cai o gás contrai-se e a água penetra no copo.

Essa é a razão da água subir no copo. Todavia, muitas vezes, a quantidade de água que entra no copo parece ocupar aproximadamente 20% do volume do copo. Essa é mais uma razão pela qual muitas pessoas justificam que o oxigênio desaparece sem que nada apareça em seu lugar. Para refutar essa hipótese é que colocamos a queima de duas velas. Neste caso a água sobe mais que os 20%.

Por fim, para provar de maneira mais concludente ainda, que é o calor o responsável pelo fenômeno, foi prosposta a queima da vela fora. No caso, o ar do copo, depois de aquecido é capaz de fazer com que a água suba no copo.

Dicas

Caso a turma não seja controlável, podemos partir para uma experiência expositiva.

Dilatação Térmica

Marco Antonio e Danilo Buzzo

Público alvo

3º Ensino Médio

Introdução

O experimento de baixo custo e de caráter expositivo tem como finalidade demonstrar conceitos de termodinâmica/termologia como transmissão de calor por condução, irradiação e dilatação térmica a alunos do Segundo ano do Ensino Médio

Objetivo

Tal experimento visa demonstrar de maneira prática e qualitativa exemplos falados em classe como transmissão de calor por condução, irradiação e dilatação térmica através de uma liga níquel-cromo.

Material

1m de liga níquel-cromo de baixa espessura.

2 jacarés com fio

Suporte para a fiação

Tomada

Pedaço de isopor

Montagem

O processo de montagem do experimento é bem simples. Primeiro providenciamos um suporte, que pode ser muito bem 2 cadeiras viradas de ponta cabeça colocadas em cima de uma mesa. As pernas das cadeiras servirão como suporte.

Pegamos os 2 jacarés e os ligamos nas extremidades do fio de níquel-cromo. Fixamos o conjunto no apoio, bem esticado. E estamos prontos para ligarmos o experimento na tomada.

Procedimento

A partir do momento que a liga níquel-cromo é ligada na tomada pelos jacarés, irradia calor e sofre dilatação térmica. Tal efeito ocorre pela passagem de corrente elétrica pela liga. Se encostarmos algum material, como isopor, podemos demonstrar a transferência de calor por condução.

O experimento é interessante pois chama a atenção dos alunos e possibilita algumas comparações com o cotidiano do aluno como os efeitos que ocorrem dentro do forno da cozinha de sua casa.

Inicialmente devemos começar o experimento indagando o aluno sobre o que acontecerá se ligarmos a liga na tomada. E discutirmos sobre os metais com alto ponto de fusão utilizados como por exemplo no chuveiro das residências.

Roteiro

O experimento é de caráter demonstrativo, por ser de certo modo perigoso. O aparato pode ser utilizado durante o ciclo de explicação do tema termodinâmica/termologia ou no final do tópico.

Explicação

Após expormos os conceitos de temperatura ou seja, a grandeza física pela qual avaliamos o rau de agitação térmica das moléculas de uma substância; calor, energia térmica em transito provocada por diferenças de temperaturas e a dilatação térmica descrita pela fórmula

Figura 1 -

, onde α é o coeficiente de dilatação linear, Lo o comprimento inicial; T a diferença de Temperatura e L a diferença de Comprimento, podemos apresentar as explicações do experimento para os alunos.

Ao encostarmos o isopor na liga incandecente, estamos transferindo calor por condução térmica ou seja, a energia é transportada de molécula a molécula sem que estas sejam deslocadas.

No caso da transmissao de calor por irradiação térmica, o calor é transferido ou irradiado como ondas eletromagnéticas.

A variação de comprimento da liga é analisada qualitativamente em função da temperatura nos materiais isotrópicos (propriedade que caracteriza as substâncias que possuem as mesmas propriedades físicas). Quando esfriamos uma substância ocorre exatamente o inverso. Diminuímos a agitação interna das mesmas o que faz com que o espaço entre as moléculas diminua, ocasionando uma diminuição do volume do corpo.