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  1. 1. QUEM TEM OS MAIORES PULMÕES? Podemos medir a quantidade de ar que libertamos numa só expiração? Como saber a quantidade de água que saiu do garrafão? Material: Garrafão de plástico de 5 litros Tubo de borracha Bacia de plástico Caneta de acetato Vasilha com escala graduada ( medidor de líquidos ) Procedimento: • Com a ajuda de um medidor de líquidos, despeja 500 ml de água para dentro do garrafão . • Marca exteriormente o nível com o marcador. • Vai adicionando o mesmo volume de água até o encheres, marcando a linha dos 1000 ml , 1500 ml, ... • Enche aproximadamente metade da bacia com água. • Coloca a rolha no garrafão e mergulha o gargalo na bacia. • Com a ajuda de um colega retira a rolha do garrafão, sempre com o gargalo mergulhado na água da bacia, e introduz o tubo de borracha no interior do garrafão: verifica se o tubo não fica trilhado no gargalo do garrafão. • Inspira profundamente, enchendo o mais possível os pulmões de ar. Coloca a boca na extremidade do tubo e expira lentamente todo o ar possível. • Tapa rapidamente a extremidade do tubo com o dedo; retira o tubo com cuidado de dentro do gargalo do garrafão, que deve permanecer sempre mergulhado na água. PRESÃO DO AR I Materiais 1 pote transparente com tampa 2 canudos ou tubos de caneta transparente 1 bexiga Procedimento Com o auxílio de um adulto faça dois furos paralelos na tampa do pote transparente. Em seguida encaixe os canudos nos respectivos furos e os fixe com cera de vela ou cola quente. Prenda a bexiga em um dos canudos e tampe o pote. Assopre e puxe o ar pelo canudo, que não está preso a bexiga Resultados Ao assoprar e puxar o ar a bexiga esvazia e enche respectivamente. Conclusão Pressão atmosférica é a pressão exercida pela atmosfera num determinado ponto. É a força por unidade de área, exercida pelo ar contra uma superfície. Se a força exercida pelo ar aumenta em um determinado ponto, conseqüentemente a pressão também aumentará. Há ar em toda a nossa volta - mas quanto você realmente sabe sobre ele? Aprenda mais com projetos cientiíficos para crianças: pressão do ar. Quando você pensa em ar, deve vir à sua mente o vazio, mas o ar está, na verdade, exercendo uma força - ou empurrando - em tudo, o tempo todo. Essa força invisível é chamada de pressão de ar
  2. 2. Pressão do ar III O mistério do balão Apresentação Que tal olhar para o interior de um balão de borracha (bexiga) cheio de ar (inflado) e — com o bico aberto? Para encher um balão de aniversário com ar, você assopra pelo bico, vencendo não só a pressão atmosférica como a força elástica do próprio balão. A seguir, amarra o bico e lá está o balão pronto para a festa. Vamos agora encher o balão por técnica oposta, ou seja, vamos manter o bico aberto e diminuir a pressão na face externa do balão. Isso é fácil, veja a montagem. Material Garrafa PET de 2 litros; balão de borracha; . Montagem (a) Enfie um balão de borracha, vazio, pelo gargalo da garrafa de refrigerante (PET - 2 litros). Vire o bico sobre o gargalo, de modo a envolvê-lo e amarre as bordas com punhos de elástico ou cordoné, mantendo-o aberto para a atmosfera. (b) Próximo à base de apoio da garrafa, faça um pequeno orifício com uma agulha ou ponta de compasso. (c) Coloque sua boca contra esse furinho e aspire o ar do interior da garrafa. Tape com a língua ou com o dedo entre etapas sucessivas de aspiração. Com isso, o balão irá se enchendo. Continue aspirando até que o balão preencha quase que todo o volume interno da garrafa. Quando achar que o balão está bem cheio, tape o furinho com 3 cm de fita durex transparente. Lá está o balão cheio e com o bico aberto! De uma boa olhada lá dentro (e deixe os espectadores olharem também!). Sem dúvida Irão lhe perguntar como você conseguiu tal proeza. O furinho e o durex não são observados pelos espectadores; você é que deve mostrar isso! Conclusão Pressão atmosférica é a pressão exercida pela atmosfera num determinado ponto. É a força por unidade de área, exercida pelo ar contra uma superfície. Se a força exercida pelo ar aumenta em um determinado ponto, conseqüentemente a pressão também aumentará. Há ar em toda a nossa volta - mas quanto você realmente sabe sobre ele? Aprenda mais com projetos cientiíficos para crianças: pressão do ar. Quando você pensa em ar, deve vir à sua mente o vazio, mas o ar está, na verdade, exercendo uma força - ou empurrando - em tudo, o tempo todo. Essa força invisível é chamada de pressão de ar A Agulha que flutua -----
  3. 3. Material Copo de vidro Duas agulhas finas Pinça Reagentes Água destilada Óleo Cloreto de sódio (sal) Procedimento 1. Deita água destilada num copo [1] até 3/4 da sua capacidade total.(a água deve ser destilada para termos água praticamente sem iões, catiões e outras impurezas, que podem afectar a tensão superficial) 2. Deita noutro copo [2] a mesma quantidade de água e dissolve nesta, a quantidade máxima de cloreto de sódio (sal de cozinha). (a quantidade máxima pode ser notada quando o sal começar a precipitar no fundo do copo) 3. Agora, passa ao tratamento da primeira agulha, que deve ser colocada na superfície da água sem que os dedos entrem em contacto com esta. (podes usar uma pinça para colocar a agulha. O que vais verificar é que a agulha vai ficar à superfície, mais facilmente, para o líquido com sal. Os dedos não devem tocar a superfície porque têm sempre impurezas, e estas, como foi dito anteriormente, afectam a tensão superficial) 4. Por fim, a agulha [2] deve ser mergulhada em óleo antes de se tentar colocar a agulha na superfície da água. (o que se verifica é que para ambos os copos, o equilíbrio da agulha na superfície da água é muito mais fácil) ? A agulha não se afunda, devido à existência da tensão superficial na interface que separa o ar da água. A existência da tensão superficial foi discutida na experiência do copo que leva líquido a mais. Assim como os alfaiates, a agulha não se afunda porque não tem peso suficiente, estando este distribuído. É evidente que tendo a mesma massa na forma de uma esfera, esta iria submergir porque a tensão superficial iria actuar num perímetro muito pequeno. Temos de contar também com a impulsão que a água exerce na agulha. Isto é, como a agulha está em equilíbrio a soma das forças é nula. A soma da impulsão e a componente vertical da tensão superficial vezes o perímetro da agulha é igual ao peso da agulha. Na experiência é introduzido o óleo, porque este é hidrofobo. Banhando a agulha no óleo esta vai ficar com uma superfície hidrofoba (não gosta de água) que irá facilitar a sua manutenção na interface. Às vezes não é necessário adicionar óleo, basta a gordura das mãos para tornar mais fácil a flutuação. Seco ou molhado?------------ Material • copo ou frasco transparente • lenço • taça com água Procedimento Há quem utilize garrafas para enviar mensagens através do mar... Mas será que a garrafa está mesmo vazia? Faz a seguinte experiência. Põe dentro de um copo um lenço de modo a ficar no fundo sem cair quando virares o copo com a boca para baixo. Em vez do copo podes usar a garrafa da última experiência, só que neste caso é mais difícil enfiares lá dentro um lenço. Enche uma taça com água e mergulha o copo com a boca para baixo. Consegues ver se a água entrou ou não no copo? Para confirmares o que se passou tira o copo da água mantendo a boca para baixo. O lenço está seco ou molhado? Seco! Mas então o copo deve estar cheio de alguma coisa pois a água não conseguiu entrar. Cheio de quê? ? Volta a pôr o copo dentro da taça com a boca para baixo. Inclina lentamente o copo. O que acontece? Consegues ver na água bolhas a subirem? O copo estava cheio de ar! O mesmo se passa com o frasco vazio que puseste a flutuar na última experiência. Quanto mais ar tem, mais facilmente flutua. Conclusão O ar que está dentro do copo ocupa espaço e assim a água não entra e não molha o papel.
  4. 4. • Encha um frasco ou um copo de vidro com água. Coloque um cartão por sobre a boca (o cartão deve ser fino e apenas um pouco maior do que a boca do recipiente). Mantenha o cartão pressionado firmemente contra a boca, vire o recipiente de cabeça para baixo. Solte o cartão. Ele não cai mesmo que o peso da água pressione o cartão para baixo. A pressão do ar, que é de cerca de 1 kgf por cm2 , é maior do que a pressão exercida pelo peso da água. O ar exerce forças de pressão em todas as direções. Recomenda-se fazer este experimento sobre uma pia ou uma bacia para o caso de ocorrer um acidente e a água cair. Conclusão Pressão atmosférica é a pressão exercida pela atmosfera num determinado ponto. É a força por unidade de área, exercida pelo ar contra uma superfície. Se a força exercida pelo ar aumenta em um determinado ponto, conseqüentemente a pressão também aumentará. Objetivos Produzir um motor elétrico em sala de aula para dispertar interesse dos alunos na compreensão dos fenômenos físicos envolvidos no experimento. Introdução O motor elétrico tem por finalidade, ou melhor, como função a transformação da energia elétrica em energia mecânica. A construção dos motores elétricos foi iniciada em 1813 por Michael Faraday que, introduzindo um magneto em uma bobina de fio de cobre, fez com que o mesmo girasse ao passar por uma corrente elétrica. Os motores elétricos podem ser monofásicos, quando possuem no estator(placas fixas de um condensar)um jogo simples de bobinas, ou polifásicos, quando dispõem de dois ou três jogos de bobinas. Existem três modelos básicos de motores elétricos: • Motores de Comutador, que possuem um núcleo de ferro laminado formando um campo eletromagnético, geralmente usados nos aparelhos eletrodomésticos. • Motores de indução de construção mais simples, possuem potência fracionária. • Motores síncronos, que possuem bobinas fixas e campo magnético rotativo, precisando ser dotados de um mecanismo externo de partida. A atividade proposta visa um motor elétrico simples de corrente contínua que utiliza o mesmo principio de diversos aparelhos eletrodomésticos em que todos utilizam motor em seu funcionamento, isto é, corrente elétrica aplicada provoca o giro da bobina. Material Os materiais são : • 90cm de fio de cobre esmaltado (fio 24) • 2 pedaços de arame com comprimento de 20cm cada um • 1 pilha tamanho grande de 1,5V • ímã de aproximadamente 2,5cm x 2,5cm • lixa ou palha de aço • fita adesiva • tabua retangular como suporte15cmx10cm Figura 1 Montagem • passo-Fazer uma bobina com o fio de cobre esmaltado efetuando 20 voltas (diâmetro de 4cm)deixando 3cm em cada
  5. 5. extremidade do fio. • passo-Montar as hastes de arame. • passo-Anexar as hastes à pilha. • passo-Lixar as pontas da bobina,sendo que uma ponta é lixada apenas um lado, enquanto o outro, dois lados. • passo-Apoiar a bobina nas hastes • passo-Deixar o ímã proximo da bobina Procedimento Após a montagem do motor, dar impulso inicial na bobina para dar a partida. Figura 2 Hipóteses A corrente elétrica que percorre a bobina produz um campo magnético. Elementos Para Testar as Hipóteses Aproximar uma bússula apenas na bobina alimentada pela corrente elétrica. Caso a orientação do norte da bússola for alterada, podemos concluir que a bobina emite campo magnético. Ações dos Alunos Efetuar conclusões sobre as hipóteses confirmadas. Resultados Por haver grupos que tiveram dificuldade na montagem e no funcionamento do motor, discutir entre os erros e acertos. O professor auxiliará os grupos que tentaram refazer o expermento sem sucesso para minimizar as dúvidas daqueles alunos. Conclusões Coletivas Todo motor elétrico emite campo magnético. Duas latas e um barbante fazem um "telefone"? A velha técnica de "duas latas e um barbante" (ou, ainda melhor, "dois copos de papel e um barbante") realmente funciona. A chave é certificar-se de que o barbante esteja esticado entre os dois copos, e isto normalmente significa que a distância é limitada e as duas pessoas devem estar conectadas entre si por meio de uma linha esticada. Mas, se o barbante estiver esticado, ele funciona. Essa também é uma ótima maneira de compreender como os telefones e o rádio funcionam. Para fazer um "telefone", pegue dois copos de papel e faça um pequeno orifício no centro da parte inferior de cada um deles com uma agulha de costura ou similar. Pegue um pedaço de fio (com mais ou menos 30 metros) sem elástico ou de linha de pipa e amarre cada extremidade passando por cada orifício. Dê um nó ou passe uma fita adesiva para que ele não saia pelo orifício quando o fio for esticado. Agora, pegue um dos copos e peça outra pessoa pegar o outro. Então se separem até que o fio esteja esticado. Se um dos dois falar no copo enquanto o outro ouvir, a segunda pessoa deve poder ouvir o que a primeira pessoa diz. Agora o porquê disso funcionar. Quando uma pessoa fala em seu copo, a parte inferior do copo vibra para a frente e para trás com as ondas sonoras. Imagine a parte inferior do copo se movendo para frente e para trás muito rapidamente (mil vezes por segundo ou mais) com as ondas sonoras da voz de quem fala. As vibrações viajam pelo barbante quando ele é puxado para a frente e para trás. Portanto, a parte inferior do segundo copo deve começar a vibrar para frente e para trás assim como a parte inferior do primeiro copo, produzindo as ondas sonoras. A segunda pessoa pode ouvir as ondas sonoras e, portanto, pode ouvir o que a primeira pessoa diz. Isto não é tão diferente do funcionamento de um telefone, exceto pelo fato de que a corrente elétrica substitui o barbante. Em um telefone antigo, a pessoa que fala vibra um diafragma de metal. As vibrações do diafragma comprimem e descomprimem os grânulos de carbono rapidamente, mudando sua resistência. Uma corrente que passa pelos grânulos é fortalecida ou enfraquecida pela resistência variável. Por outro lado, a corrente rapidamente variável percorre um alto-falante e faz com que seu diafragma vibre para frente e para trás, para que o interlocutor ouça a primeira pessoa falando. Em um rádio, a corrente variável a partir do microfone é utilizada para modular um transmissor de rádio. As modulações são enviadas por meio do ar para um receptor de rádio que as transforma nas vibrações de um alto-falante e a outra pessoa ouve a primeira pessoa falando. GERMINAÇÃO Materiais 1 copinho plástico
  6. 6. Água Alguns grãos de feijão Algodão Procedimento Coloque o feijão no copinho com o algodão úmido. Resultado Crescimento do feijoeiro Conclusão Em biologia chama-se germinação ao processo inicial do crescimento de uma planta a partir de um corpo em estado de vida latente, que pode ser uma semente ou um esporo ou de um animal, protista ou bactéria a partir de uma forma enquistada. A germinação de uma semente marca o nascimento de uma planta. RELÓGIO DE AREIA Materiais 2 garrafas de refrigerantes vazias com as tampas furadas Areia Cola quente ou fita adesiva Procedimento Com o auxílio de um adulto cole uma tampa sobre a outra e faça um furo; Coloque a areia em uma das garrafas e tampe-as; Uma ficará embaixo e a outra em cima; Verifique o tempo que a areia leva para passar de uma garrafa para a outra; Conclusão Um dos diversos instrumentos que o homem concebeu para medir o tempo foi a ampulheta. Também conhecido por relógio de areia, a sua invenção é atribuída a um monge de Chartres, de nome Luitprand que viveu no século VIII. No entanto as primeiras referências deste tipo de objeto aparecem apenas no século XIV. È formada por dois cones ocos de vidro, unidos pelo gargalo, de modo a deixar passar a areia de um para outro num determinado intervalo de tempo, através de um orifício. Para proteger o conjunto era usada uma armação de madeira ou latão. Mais tarde as ampulhetas foram feitas de uma só peça de vidro com um orifício para passagem da areia. A areia usada nas ampulhetas podia ser branca ou vermelha, desde que fosse fina, seca e homogênea. Além de areia podia-se também utilizar cascas de ovo moídas, pó de mármore, pó de prata, e pó de estanho misturado com um pouco de chumbo. Este último, aconselhado para as ampulhetas de 24 horas. A vida a bordo era regulada por este instrumento. Existiam ampulhetas para tempos de uma, duas ou mais horas, mas as mais usadas eram as de meia hora, também conhecidas por relógio. Ao virar a ampulheta, o marinheiro tocava o sino: uma badalada às meias horas e pares de badalada correspondentes a cada quatro horas. Um par à primeira, dois à segunda, etc. Espectroscópio simples Nessa parte experimental vamos mostrar como construir um espectroscópio muito simples e econômico, mas que apresenta uma excelente relação qualidade/precisão (medida pelo poder separador das cores). Seu poder separador se baseia no fenômeno de difração produzido, neste caso, por 'espelhinhos' microscópicos para a leitura do laser em um disco compacto (CD). Em um CD típico há 1000 pontos de difração para cada milímetro do disco, o que permite separar muito bem as cores elementares. Material • Uma caixa de fósforos das grandes, • Um CD (compact-disc o CD-rom) não mais utilizado. Montagem • Inicialmente vamos partir o CD em vários pedaços (com o devido cuidado para não cortar-se!). Pode-se usar um tesoura de cozinha ou mesmo uma de cortar finas chapas de ferro para essa tarefa. Necessitaremos de um pedaço de CD de aproximadamente 1/8 do disco. • A seguir, com uma lâmina protegida, vamos abrir uma pequena janela na parte superior da caixa de fósforo. Oriente-se nas figuras abaixo para bem localizar essa janela. Corte e dobre esse pedaço de madeira (ou papelão) de modo a funcionar como uma janela. • Cole, a seguir, o pedaço de CD no centro da gaveta da caixa de fósforos. Isso deve ser feito de modo que, abrindo-se ligeiramente a gaveta para permitir a entrada da luz solar, o pincel refletido e difratado saia pela janela praticada na face superior. Eis a ilustração disso: Procedimento
  7. 7. • Pegue seu espectroscópio e oriente-o para a luz proveniente, por exemplo, de uma lâmpada incandescente comum. O que você observa? • Experimente agora com uma lâmpada fluorescente. Que diferença você pode observar? • Experimente agora observar o espectro solar (espectro de absorção). Tome cuidado para não focalizar diretamente o Sol. Procure identificar com cuidado as linhas mais características. • Você poderá também observar os espectros de emissão de algumas lâmpadas para iluminação pública (branca, de mercúrio, de sódio etc.) e aquele de alguns anúncios luminosos (gás néon etc.). • No laboratório de Química, seu professor poderá 'queimar' pedaços de cobre, zinco, alumínio etc. ou sais sobre o bico de Bunsen; as luzes emitidas poderão ser observadas e analisadas com seu espectroscópio. Bem como os prismas, espectrômetros são usados para dividir as cores em suas componentes. Isto nos permite compreender o espectro da luz proveniente das estrelas e também das luzes presentes em nosso dia-a-dia. Aqui explicarei uma maneira simples de você construir seu próprio espectrômetro e te dar alguns exemplos de como usá-lo. Material: * Tubo de papel higiênico ou papel toalha. (Usarei um tubo feito com papel preto que dá no mesmo) * Dois pedaços quadrados de papel negro (8cm x 8cm). * Fita isolante * Gillete * CD velho Fazendo o agente difrator: Faça um corte quadrangular(1cm de lado) num dos quadrados negros de 8cm x 8cm. Quebre o CD e aproveite um pedaço transparente que cubra o corte feito anteriormente no quadrado negro, cole com a fita isolante. Cuide para que o pedaço utilizado seja transparente (se não for retire a película), veja a figura: Este será nosso agente difrator. Fazendo a janela de captura de luz: Faça um corte bem fino no centro do outro cartão preto, este corte deve ter uns 2cm de comprimento e pouquíssimos milímetros de largura. Coloque uma lâmina de barbear no meio do corte, de maneira que em cada lado da lâmina fique somente um estreito de 1mm ou menos. Veja a figura dessa parte da montagem: Construindo o espectrômetro: Fixe as duas partes no tubo com fita isolante, atente para as bordas de maneira que nenhuma luz entre por elas, vede com a fita isolante. Para garantir a vedação olhe pelo agente difrator e garanta que a única luz visível tenha entrado pela janela de captura de luz. Testando: A melhor maneira de ver seu funcionamento é utilizando a luz do sol. Se tranque no quarto com tudo fechado garantindo que nenhuma luz entrará, abra ligeiramente a janela e posicione seu espectrômetro de maneira a entrar somente um pouquinho de luz, faça a projeção na parede do quarto. Veja as minhas projeções: Funcionamento: Quando a luz passa por um buraco muito fino ela se decompõe, isso ocorre com todas as ondas (por esse motivo a luz é uma onda. Também é uma partícula pois às vezes se comporta como tal) O CD nos proporciona a imagem do fracionamento da luz. Você vê bem a luz do sol pois ela é composta por todas as cores (todos os comprimentos de onda), mas existem espectros na natureza onde somente são visíveis alguns comprimentos de onda. Diferentes elementos químicos por exemplo refletem diferentes comprimentos de onda, observando o espectro de um planeta podemos, então, descobrir os elementos químicos que o compõe. Modernos aparelhos nos possibilitam, inclusive, medir a quantidade desses elementos… O espectro do Zinco, por exemplo, é característico pelas linhas azuis e vermelhas bem visíveis e muito pouco (lei-se quase nada) de verde, veja o espectro do Zinco visto por este espectroscópio caseiro.

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