Experimento #002

Este conteúdo é apropriado para crianças, com supervisão de um adulto.

Aviso: Peça a seus pais para estarem com você se você for menor de idade. Este experimento usa uma faca afiada, uma serra ou faca serrilhada e lida com verniz que pode cheirar estranho.

Este experimento tem dificuldade média e precisa de algumas coisas. Eu não o realizei eu mesmo então é apenas um experimento planejado.

O objetivo deste experimento é conseguir encontrar o valor de algo chamado um coeficiente de atrito. Isto é para a boia do Motor Gravítico que vai dentro do tubo. Na figura ao lado, é o cilindro pintado na cor preta.

Este número te diz quão difícil é para a boia começar a se mover, e está relacionado a quanta água precisamos colocar em uma das colunas até que se mova.

Deixe seu Caderno de Pesquisa pronto e pegue um lápis e uma borracha.

Fazendo a boia.

Alternativa #1: Cole placas de isopor, fazendo primeiro uma pequena caixinha. Então cuidadosamente corte ou esculpa com uma faca um cilindro. Pinte o cilindro com tinta branca, e passe verniz após a tinta secar, para que fique tudo bem liso. Espere o verniz secar do lado de fora de casa. Peça ajuda a seu pai ou mãe para envernizar para que você não fique respirando os vapores.

Alternativa #2: Faça a boia de uma barra de sabão. Esta boia tem menos chance de se mover, então tem risco do experimento não dar certo.

Massa da Boia.

Meça a massa da boia com uma balança de pesar. Você vai precisar de uma com boa precisão em gramas.

A ideia é bastante simples, você vai construir um tubo em formato de U, colocando a boia de isopor dentro do tubo antes de fechar o U. O tubo deve ter um buraco na superfície, assim como o Motor Gravítico discutido anteriormente, na parte de cima da boia, bem como um prego ou gancho fixado na boia saindo para fora. Assim você consegue ver a boia se movendo. Você deve usar uma serra para furar o tubo antes de montá-lo, e pedir ao seu pai ou mãe para cortar o tubo. Não tente cortá-lo você mesmo, criança, ou você pode se machucar!

PARA OS PAIS: Cortar o tubo é a razão porque este experimento tem média dificuldade. Canos de PVC são rígidos, e não é muito fácil cortá-los, particularmente na superfície (não um corte reto na seção transversal como se geralmente faz). Use de preferência uma serra como a mostrada neste vídeo. Você pode tentar também com um boa faca de serrinha e alguma paciência.

As dimensões da figura são sugestões e estão em polegadas americanas. Segue uma conversão aproximada de cada medida no Sistema Métrico, para conveniência:

  • 3/4 inches = 19,05mm

  • 6 inches = 15cm

  • 3,15 inches = 8cm

  • 7,5 inches = 18cm

Passe graxa ou óleo na boia, movendo-a para frente e para trás algumas vezes. Preencha os tubos com água até um nível dos dois lados, de maneira que a boia esteja na posição central.

Usando um conta-gotas (como os usados em remédios), conte o número de gotas que você pode jogar de um lado do tubo antes que a boia se mova. Anote este valor.

Se a boia não se moveu, nadinha, então o atrito é muito grande. Precisaríamos de uma coluna maior de água do que temos. Não obtivemos sucesso, infelizmente. Parte da vida é aceitar que as vezes as coisas não saem como o planejado. Não se desanime, talvez faça uma segunda tentativa com um U maior.

No entanto se a boia se moveu, podemos passar para a Análise dos Resultados Experimentais.

LISTA DE MATERIAIS

  • Caderno de Pesquisa, lápis e borracha.

  • Placas de isopor;

  • Cola de isopor;

  • Barra de sabão;

  • Tinta branca;

  • Verniz;

  • Graxa ou óleo de máquina;

  • Canos de PVC do tipo roscável;

  • Conectores de PVC do tipo L;

  • Gotejador tipo de remédio (você pode resgatar um de algo inócuo como um frasco de própolis);

  • Prego ou gancho que você pode fixar na boia.

FERRAMENTAS

  • Uma boa faca;

  • Serra para cortar o furo no tubo de PVC, talvez uma faca serrilhada;

  • Balança de precisão;

  • Ferramenta usada para fazer roscas em tubos roscados, para que você possa cortá-los em qualquer tamanho (não consigo me lembrar do nome).

Análise dos Resultados Experimentais

A densidade da água a 23°C foi tirada daqui.

Não se esqueça de anotar suas descobertas no seu Caderno de Pesquisa, e deixe um comentário abaixo com seus resultados se quiser!

Considerações Adicionais

Este experimento foi proposto porque é uma maneira simples de testar muitos aspectos do Motor Gravítico, antes de efetivamente construir uma versão grande dele. Ele testa os funcionamentos da boia, e deve revelar qualquer dificuldade imprevista. Também estima o coeficiente de atrito, um parâmetro importante para conhecer com relação a estes motores. Os resultados são válidos apenas para a boia de isopor ou de sabão utilizadas, respectivamente.

A próxima seção descreve um protótipo completo de um Motor Gravítico conhecido como Fênix.

BANNER IMAGE CREDITS: ESA/Hubble & NASA, A. Filippenko, R. Jansen

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