26 pressão no topo da montanha
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Pressão no topo da montanha
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Introdução
01Intro
Cadastrada por Lucas Assis
Material - onde encontrarem supermercados
e farmácias
Material - quanto custa até 10 reais
Tempo de apresentaçãoaté 30 minutos
Dificuldadefácil
SegurançaseguroMateriais Necessários
Use uma simples montagem para comprovar a variação da pressão atmosférica quando subimos para grandes altitudes.
Experimento sugerido por Paul Doherty, físico do museu Exploratorium de San Francisco.
* 1 recipiente vazio e resistente (tipo pote de maionese);* 1 balão de aniversário;* 1 canudinho;* Cola super bonder;* Tesoura;* Transferidor (ou modelo impresso);* Bomba de vácuo e câmara.
Materiais utilizados. CâmaraBomba de vácuo
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Passo 1
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Mãos à obra
Corte um pedaço do canudinho (aproximadamente metade).
Cortando o canudinho.
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Passo 2
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Pressione uma das extremidades do canudinho e corte suas beiradas, como indicado nas fotos abaixo. Note que, abrindo a parte cortada, o canudinho torna-se uma haste com pés.
Parte cortada aberta.Extremidade pressionada, cortando a beirada.
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Passo 3
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Corte o balão um pouco acima de seu meio (ver foto abaixo).
Cortando o balão.
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Passo 4
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Passe cola em torno da boca do recipiente escolhido.
Passando cola ao redor da boca.
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Passo 5
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Cubra a boca do recipiente, esticando o balão cortado no Passo 3. Tome cuidado para não tocar na cola.
Recipiente coberto com o balão.
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Passo 6
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Os cortes feitos nas beiradas do canudinho possibilitam a abertura da extremidade, formando “pés” para ele. Use-os para colar o canudinho ao balão esticado (ver foto abaixo).
Colando o canudinho ao balão.
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Passo 7
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Fixe o transferidor na lateral da boca do recipiente, não encostando na parte esticada do balão. Ele serve como referência para observar o deslocamento do canudinho. Procure, então, deixar a linha dos 90° paralela ao canudinho, na construção.
Clique aqui para obter o pdf com o modelo do transferidor usado.
Montagem pronta!
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Passo 8
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Subindo a montanha
Leve o dispositivo para um local com altitude maior e veja o que acontece! A foto abaixo foi tirada no Pico da Bandeira, a 2364m de altitude.
Nossa montagem foi preparada em Belo Horizonte, cuja altitude é de 858m.
Montagem à 2364m. Montagem à 2364m.
Montagem à 2364m. Montagem pronta!
Montagem à 858m.
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Passo 9
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De volta ao laboratório
Coloque a montagem dentro da câmara para vácuo, ligue a bomba e observe a posição do canudinho.
Veja também o nosso vídeo abaixo. Observe que, ao desligarmos a bomba, o balão “entra” no recipiente. Discutiremos isso nos próximos passos.
Veja o vídeo!
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Passo 10
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O que acontece
As fotos abaixo mostram o resultado obtido quando levamos o “medidor” para o Pico da Bandeira com altitude de 2364m (medida com um GPS). Nosso medidor foi construído em Belo Horizonte, cuja altitude é 858m. Note que o balão que cobre o recipiente estufa e isso desloca a haste de canudinho.
Mas porque isso acontece?
À medida que nos afastamos do centro da Terra (subimos para locais com altitude maior), a atmosfera torna-se cada vez mais rarefeita. Isso significa que a densidade de gases diminui. Essa redução dos gases tem como consequência a redução da pressão atmosférica.
Lembrando que a pressão exercida por um gás é conseqüência das colisões das moléculas do gás. Se há menos moléculas, haverá menos colisões e, portanto, menor será a pressão exercida.
Ao cobrirmos o recipiente com o balão, estamos aprisionando certa quantidade de moléculas de gás em seu interior, que também exercem pressão. Elevando-se a altitude e diminuindo-se a pressão atmosférica, temos uma pressão externa ao recipiente menor que a interna, já que o número de moléculas em seu interior praticamente não variou. Essa diferença de pressão faz com que o balão estufe.
O mesmo acontece no caso da bomba de vácuo. Retiramos ar da câmara ligando a bomba. Isso reduz a pressão externa e, com a pressão interna maior que a externa, o balão estufa.
Desligando a bomba de vácuo, a pressão no interior da câmara volta a ser igual à pressão atmosférica. Isso faz com que o balão volte à posição inicial. Porém, em nosso vídeo ele faz mais do que isso, e é empurrado para dentro. Isso indica que houve vazamento do ar aprisionado dentro do recipiente, já que é muito difícil conseguir uma boa vedação usando somente o balão.
A escala (transferidor) foi usada somente como referência para se observar a variação da inclinação do canudinho, que indica variação na pressão externa.
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Passo 11
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Possíveis problemas
Como já visto anteriormente, a vedação feita ao colarmos o balão não é das melhores. Logo, o ar escapa com o passar do tempo. A foto abaixo foi tirada no topo do Pico da Bandeira, local mais alto que o anterior (2940 m). Porém, como a montagem ficou por mais de um dia parada aos 2364m, um pouco do ar aprisionado no interior do recipiente escapou. Logo, o resultado no topo do pico não foi visualmente maior que no ponto anterior.
Portanto, ao fazer a experiência, procure não deixar que a montagem “descanse” por muito tempo, evitando-se escapar uma grande quantidade de ar.
Medida de altitude indicada no GPS: 2940m.Foto tirada no topo do Pico da Bandeira: vazamento do ar aprisionado não permitiu a visualização da variação na pressão atmosférica
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Passo 12
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Veja também
Outros experimentos no pontociência com vácuo:
Vácuo? Não é nada!
Fervendo acetona no vácuo