Bolinha flutuante - Brinca Ciência

Descrição

Neste kit experimental temos uma bolinha de isopor, um canudinho dobrável e um supoe em espiral para a bolinha. O suporte tem um dos lados com abertura maior do que o diâmetro da bolinha, para segurar e posicionar a bolinha bem na saída de ar do canudo. Quando sobramos o canudo, o jato de ar sai verticalmente, incidindo diretamente sobre a parte de baixo da bolinha. Dependendo da velocidade do jato de ar, a bolinha pode flutuar. O jato de ar empurra a bolinha para cima e, portanto, tende a subir. Porém, notamos que ela fica presa nesse jato, e não cai ou sai pelas laterais. É que o fluxo de ar tende a passar através da curvatura da bolinha “aderindo” a sua superfície. Esse efeito é chamado de efeito Coanda e faz com que o fluxo de ar envolva a esfera simetricamente. Por exemplo, pela lei de Newton, se o fluxo de ar laminar é desviado para a direita, o ar “puxa” a bolinha para a esquerda. Além desse efeito, temos a diferença de pressão do ar no centro do jato e do ar parado. Como a pressão do ar é inversamente proporcional a sua velocidade (princípio de Bernoulli), no nas partes aonde o fluxo de ar tem maior velocidade, a pressão é menor. Todos esses efeitos combinados, fazem com que a bolinha flutue e fique “presa” no jato de ar do canudinho. Uma observação importante é que o jato de ar que passa através da bolinha siga num fluxo não turbulento para que os efeitos prevaleçam e a bolinha não caia. Por exemplo, se ao invés de uma bolinha usarmos um cubo de isopor, dificilmente conseguiremos sustentá-lo no ar, como ocorre com a bolinha.

Conceitos e Princípios Físicos Abordados

Pode-se abordar pressão dinâmica, diferenças de pressão, velocidade de escoamento de fluidos, equação de Bernoulli, escoamento laminar, escoamento turbulento, princípio de Bernoulli e efeito Coandă.

Material Utilizado

Este equipamento/experimento é parte do projeto "Brinca Ciência", desenvolvido pela Associação Amigos da Ciência, em parceria com a Escola-Parque Sabina e a Prefeitura do Município de Santo André. O projeto "Brinca Ciência" incluiu a produção de um livro (em dois volumes), dois DVDs e kits de materiais para experimentos. Este conjunto foi distribuído para os professores das escolas da rede municipal de Santo André, e para participantes de oficinas.
O projeto "Brinca Ciência" teve como Coordenador Geral o Professor Aníbal da Fonseca Figueiredo.

Links Relacionados

Artigos em português:

Artigos em outros idiomas:

Vídeos em português:

Vídeos em outros idiomas:

Opções de acessibilidade

GTranslate

Laboratório de Demonstrações

Bolinha flutuante - Brinca Ciência