Física no Youtube!!!

Estes experimentos são alguns dos mais simples do mundo e vão permitir horas de diversão com seus e impressionar muito seus professores. Você também poderá detonar os seus colegas na próxima feira de ciências.

Alerta: Caso você seja menor de idade ou tão burro  que não consegue acender um fósforo sem perder uma sobrancelha, faça os experimentos a seguir com a supervisão de um adulto.

(abaixo tem o link para baixar todos roteiros experimentais do blog - em formato word)
http://www.4shared.com/file/Y7yu2vvz/Roteiro_de_Varias_Experiencias.html


1ª A lata que implode.

Este é um clássico que muitos chegam a conhecer na escola.  O que ocorre quando um recipiente com ar aquecido é colocado dentro da água fria? O ar se resfria rapidamente. Mas quando você coloca a lata de ponta cabeça na água o ar super aquecido ( e super-rarefeito por causa da agitação das moléculas), as se resfriar, passa a ocupar bem menos espaço e deixa a lata parecido com uma uva-passa ao implodir. Experimente fazer em casa com uma lata de refrigerante vazia, uma vasilha com água e luvas grossas de cozinhar.

Veja no youtube:

http://www.youtube.com/watch?v=zAqg_YbSBFc&feature=player_embedded



2ª Ovo dentro da Garrafa

O principio aqui não é muito diferente do experimento anterior, pois lida com pressão do ar. Para inserir um ovo cozido dentro de uma garrafa simplesmente coloque um papel em chamas ou fósforos dentro da mesma. Mas certifique-se de que sua garrafa tem uma boca com diâmetro suficiente pra não cortar o ovo.

O ovo entra na garrafa porque o dióxido de carbono, formado pela combustão, é um gás que ocupa menos espaço do que o ar. Quando a pressão na garrafa fica menos do que a pressão atmosférica do lado de fora ela “puxa” o ovo para dentro por sucção.

Veja no youtube:



http://www.youtube.com/watch?v=eXiGnNMEgJs&feature=player_embedded

Através do mesmo principio acima você pode sugar água para dentro de uma garrafa ou copo. Quanto mais estreito o gargalo, maior é a coluna de água:

Veja no youtube:

http://www.youtube.com/watch?v=uEBGqx7LG7s&feature=player_embedded

3ª Coca-cola e mentos:

Esse é um tanto manjado, mas você sabe do principio que o faz funcionar? O açúcar age como catalisador da água com gás fazendo com que este seja liberado violentamente causando essa reação abaixo. O vídeo é um pouco longo, mas a musica é muito boa.

veja no youtube:
http://www.youtube.com/watch?v=KCLg3nv8MuI&feature=player_embedded


4ª Pilha de Limões

 Pilhas podem ser criadas ao se inserir dois tipos diferentes de metal dentro de um ácido.

Limões possuem acido cítrico. Se você inserir um prego galvanizado coberto de zinco em um lado e uma moeda de cobre do outro deve ter uma pilha. Nesse vídeo o experimento é feito com um limão siciliano, mas deve funcionar com nosso limão comum ou ate com uma laranja. Isso dependerá da concentração de acido cítrico de cada fruta.

Uma única pilha-limão possivelmente não conseguirá acender um LED, mas se você encadear meia dúzia delas é bem possível que consiga. Lembre-se sempre conectar o pólo positivo de uma no negativo de outra, do contrario estará criando um curto-circuito.

Junte uns três milhões de limões e você terá uma usina limo-elétrica.

Veja no youtube:

http://www.youtube.com/watch?v=AY9qcDCFeVI&feature=player_embedded

5ª Gelo quente instantâneo

Esse aqui não é tão simples pelo fato de que você necessita de acetato de sódio. Mas você deve conseguir comprá-lo na loja de produtos químicos mais próxima sem dificuldades.

Dissolva o acetato de sódio em água quase fervente ate que não possa mais ser absorvido pela água e ela fique saturada, sobrando o elemento no fundo da panela. Mexa constantemente. Quando estiver totalmente dissolvido, coloque-o em um copo de vidro. Não deixe o produto químico não dissolvido entrar no copo. Deixe-o esfriar na geladeira. Em seguida você pode fazer as mesmas experiências do vídeo e inventar as suas.

Veja no youtube:

http://www.youtube.com/watch?v=8pUMiqqjjpo

 6ª Efeito Joule

Você pode comprovar que um corrente num condutor ôhmico pode produzir calor utilizando pilhas em serie e uma esponja de aço (Bombril), basta fazer como no vídeo abaixo:

http://www.youtube.com/watch?v=D6p0r0AUqKw

1ª Lei de Ohm

Objetivo:

Comprovar a primeira lei de Ohm, que afirma que em um condutor ôhmico*, o quociente da ddp (tensão) nos terminais do resistor pela intensidade da corrente que atravessa o mesmo é constante e igual à resistência elétrica do resistor.

*condutor ôhmico é aquele que não muda a resistividade com variação da voltagem.

Ideia do Experimento:

Uma forma de comprovar a 1ª lei de Ohm é utilizando lâmpadas incandescentes, estas possuem um filamento que funciona como uma resistência que aquece e emite luz.

Em nossas residências a tensão (ddp) é constante e geralmente 127 Volts, sabendo disso podemos determinar o valor da resistência internas dos aparelhos, no caso lâmpadas, utilizando um equipamento chamado amperímetro.

Material utilizado:

• Lâmpadas de diferentes potências. As usadas são de 40W, 100W e 200W.
• Amperímetro
• Fio com bocal para lâmpada e plugue de tomada.

Montagem:

Veja a imagem abaixo:

Com esse esquema medimos a amperagem para cada lâmpada e através da relação:

U= Ri , ou seja, da 1ª lei de ohm. Podemos determinar o valor da resistência.

Ligando-se o amperímetro em serie com a lampada.

Dados obtidos experimentalmente:

1. Para uma lâmpada de 100W de potencia submetida a uma tensão de 127V (volts)
   obtivemos:

Valor no amperímetro I = 0,73 A

Substituindo na formula U=Ri

127= R.0,73 logo R= 127/0,73 = 173,9 Ω

2. Para uma lâmpada de 200W de potencia submetida a uma tensão de 127V (volts)
   obtivemos:

Valor no amperímetro I = 1,56 A

Substituindo na formula U=Ri

127= R. 1,56 logo R= 127/1,56 = 81,41 Ω

Logo se as lâmpadas tem ½P₁= P₂ então R₁≈2R₂

Comentários:

Percebemos que a 1ª lei de ohm é verdadeira, pois ao aumentarmos a resistência, a corrente diminui e vice-versa, para um sistema com tensão constante. Como as lampadas testadas são feitas de resistores ôhmicos, sua resistência também é constante. Então dobrando a potencia, ou seja, a resistência estamos diminuindo a corrente. O que ratifica perfeitamente a lei de ohm.

Este experimento deve ser realizado sobre supervisão de um professor capacitado ou de um técnico em eletricidade, pois há risco de choque elétrico.

Podemos também descobrir o valor da resistência utilizando a lei de Joule, que é dada por P_ot=Ri², basta substituir os dados fornecidos pelos materiais.

Efeito Joule

  Objetivo:

É mostrar uma propriedade física de determinados materiais: a transformação de energia elétrica em energia térmica, conhecida como Efeito Joule.

A energia possui a característica de poder existir sob várias formas e ser transformada de uma forma para outra. Por exemplo, a energia mecânica que se transforma em energia elétrica numa usina hidrelétrica ou a transformação de energia elétrica em energia térmica numa resistência de chuveiro.

A transformação de energia pode ser em alguns casos bem vinda, e em outros não. Por exemplo: para um automóvel em movimento, a transformação da energia cinética em atrito, em função da resistência do ar não é bem vinda. Já a transformação de energia elétrica em calor na resistência de um chuveiro num dia de frio, é muito bem vinda.
Este último fenômeno denomina-se Efeito Joule: é a transformação de energia elétrica em calor num material por onde passa uma corrente elétrica.

Ideia do Experimento:

Uma das maneiras que temos para a verificação do Efeito Joule é usando o sentido do tato. Para isso basta construir um circuito elétrico muito simples, composto de uma fita de papel alumínio e uma pilha comum de 1,5 volts.
Ao ligar as duas extremidades da fita de papel alumínio nos pólos da pilha, estabelece-se uma corrente elétrica. Depois de um certo tempo a fita se aquece devido à passagem da corrente elétrica. Este aquecimento é pequeno e só é possível verificá-lo usando o sentido do tato, numa região do corpo sensível a pequenas temperaturas. Como por exemplo, as costas da mão, o pulso etc.

Outra maneira de se demonstrar o Efeito Joule, é ligando-se dois fios às extremidades de uma pilha. Ao se encostar as extremidades livres dos fios em um pedaço de palha de aço fina (BOM-BRIL por exemplo), a palha de aço é aquecida, pelo efeito Joule, e incandesce, queimando toda.

A corrente elétrica em um filamento de palha de aço o aquece. Por ele ser muito fino, ele então queima. Como a palha de aço é um emaranhado de filamentos, um queima o outro sucessivamente até que todo o pedaço de palha esteja queimado.

Material:

Palha de aço – Quanto mais fina for a espessura dos fios da palha de aço, melhor. Os usados para lavar louças de cozinha são bons.

Pilha – Uma pilha comum de 1.5 Volts será suficiente.

Papel alumínio – Papel alumínio comum, usado na cozinha.

Fio para conexões – O fio deve ser fino e condutor de eletricidade. Estes fios podem ser encontrados em aparelhos elétrico eletrônicos velhos. Ou podem ser comprados em casa de material elétrico ou eletrônicos.

Porta Pilhas e Fios de Conexão (jacaré) – Estes equipamentos são opcionais. O funcionamento do experimento não será prejudicado, na falta destes.

Montagem:

Para a verificação do Efeito Joule com o papel alumínio (veja Figura A):

Recorte uma fita de papel alumínio de aproximadamente 3 mm por 10 cm ( comprimento suficiente para ligar os polos da pilha);

Ligue as extremidades da fita de alumínio e aguarde uns dois minutos;

Sinta pelo tato se houve aquecimento da tira de papel alumínio.

Para a verificação do Efeito Joule com palha de aço (veja Figura B):

Ligue um pedaço de fio numa extremidade de uma pilha;

Ligue outro pedaço de fio à outra extremidade da pilha;

Pegue um pedaço pequeno de palha de aço e coloque-o no chão;

Encoste as extremidades livres do fio na palha de aço, próximos um do outro.

Comentários:

Para fazer com que a palha de aço se queime, é preciso que ao encostar os fios na palha de aço os fios estejam bem próximos e, caso a palha de aço não se queime com apenas uma encostada, faça pequenos movimentos com os fios, mantendo sempre um distância pequena entre eles.

Na montagem da palha de aço, tome o cuidado de não apoiá-la em algum lugar que possa pegar fogo como tapetes, carpetes, madeira, compensados, plásticos etc ou tampouco próximo a inflamáveis como álcool, querosene, gasolina, bebida destilada, óleo, perfumes, desodorantes etc. Recomenda-se que se faça sobre um piso (ou mesa) de cimento ou pedra, como o chão de uma cozinha, ou sobre pia de mármore. Verifique sempre se não há algo que possa queimar por perto.

Não queime a palha de aço onde haja corrente de vento forte, ou algum ventilador ligado. O vento pode fazer com que a palha de aço voe, por ser muito leve. Ou ainda fazer com que faíscas soltem durante uma rajada de vento.

Nas duas montagens o consumo da pilha é alto, pois a corrente elétrica não tem resistência no percurso, ou seja, o circuito está em curto. Por isso, é aconselhável não deixar o circuito fechado por muito tempo desligando-o a cada demonstração. Outra maneira de resolver este problema é colocar uma resistência no circuito. Uma lâmpada de lanterna seria um bom resistor, mas então serão necessárias duas pilhas, visto que uma lâmpada necessita de no mínimo de 1,5 volts.

Esquema Geral de Montagem:

Einstein e a Bomba Atômica

Bomba Atômica lançada sobre a cidade de Hiroshima em 06/08/1945

No ano de 1939, mais precisamente em dois de agosto, Albert Einstein escreveu uma carta ao então presidente dos Estados Unidos, Frankin Delano Roosevelt, acerca da possibilidade da criação de uma bomba configurada a partir de uma cadeia de reações em uma grande massa de urânio (bomba atômica) .

Dizia Einstein em sua carta que “nos últimos quatro meses tornou-se provável – através do trabalho de Joliot, na França, bem como de Fermi e Szilard, nos EUA – que seja possível desencadear, numa grande massa de urânio, uma reação nuclear em cadeia, que geraria vastas quantidades de energia e grandes porções de novos elementos com propriedades semelhantes às do elemento rádio”. Dizia ainda que essa reação permitiria a construção de bombas ao passo que “um único exemplar desse tipo, levada por um navio ou detonada em um porto, poderia muito bem destruir todo porto junto com uma grande área ao seu redor”.

Einstein pedira a Roosevelt que o programa nuclear se iniciasse o mais rápido possível. O presidente, por sua vez, reuniu cientistas, engenheiros, militares e funcionários do governo para juntos criarem o Projeto Manhattan, cujo objetivo final era produzir a bomba atômica.

Esse projeto custou aos cofres públicos mais de 2 bilhões de dólares, para a construção de 37 laboratórios especiais para pesquisas em 19 estados, bem como no Canadá. É curioso ressaltar que, apesar do montante de recursos e da quantidade de pessoas envolvidas no projeto, o segredo foi tão bem mantido que praticamente ninguém fora de um pequeno círculo seleto sabia o que se passava.

Anos mais tarde, Einstein lamentou o papel que teve no desenvolvimento dessa arma destrutiva: “Eu cometi o maior erro da minha vida, quando assinei a carta ao Presidente Roosevelt recomendando que fossem construídas bombas atômicas”.

No dia 6 de agosto de 1945, o avião norte-americano Enola Gay lançou a primeira bomba atômica já usada em uma guerra sobre a cidade de Hiroshima, no Japão, matando cerca de 140 mil pessoas. Três dias depois foi a vez Nagasaki ser atingida por outra bomba. Este último artefato foi lançado cerca 1,5 km longe do alvo, que era o centro da cidade e, mesmo assim, matou 75 mil pessoas.

Hoje, apesar da existência do Tratado de Não proliferação Nuclear, assinado em 1961, vários países ainda têm interesse na construção de armas nucleares para se fortalecerem política e militarmente.

Após a construção da bomba atômica, surgiu a bomba H (hidrogênio), com poder de destruição dez vezes maior que a primeira bomba atômica, e hoje, pelo menos na ficção, estão tentando criar a bomba de antimatéria, infinitamente mais destrutiva do que a bomba de Hidrogênio.

Em 2009, a bomba atômica voltou a ser notícia no mundo inteiro, após o Presidente do Irã, Mahmoud Ahmadinejad, anunciar, no dia 23 de junho, novos testes com mísseis capazes de atingir Israel e as bases americanas no Golfo Pérsico. Recentemente, o presidente iraniano declarou ao mundo que retomará as pesquisas nucleares no país.

Por Kléber Cavalcante

Graduado em Física