Explorando Fenômenos da Pressão e do Ar

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Prof.Dr.Fuad Daher Saad coordenador 
 
 
 
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Autores: 
 
Prof. Dr. Fuad Daher Saad ( coordenador ) 
 Instituto de Física da Universidade de São Paulo - IFUSP 
Prof. Paulo Yamamura 
Universidade Estadual de São Paulo - UNESP 
Prof. Dr. José Henrique Vuolo – IFUSP 
 Prof. Dr. Jorge Roberto Pimentel - UNESP 
 
Prof. Cláudio H. Furukawa - IFUSP 
Profa. Denise Gomes dos Reis - IFUSP 
 
 
Colaboradores: 
 
 
 Maria Aparecida de Oliveira Marques 
 Paulo Roberto Santos Flores 
 Cidemar Devanir Forcemo 
Carlos Roberto Marques 
 
 
 
 
Os equipamentos aqui apresentados foram elaborados na Oficina do Laboratório de 
Demonstrações do Instituto de Física da USP. 
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ÍNDICE 
EXPLORANDO FENÔMENOS DA PRESSÃO DO AR E DOS LÍQUIDOS 
 
 
 1 . Apresentação ..........................................................................................................07 
 
Aprisionando o ar ......................................................................................................15 
 
Desafiando a gravidade.............................................................................................16 
 
Como funciona um canudo de refresco?...................................................................19 
 
Uma pipeta simples....................................................................................................21 
 
Desentupidor de pia....................................................................................................23 
 
Placas de Pressão......................................................................................................24 
 
A pressão atmosférica sobre um jornal aberto...........................................................26 
 
Bebedouro de passarinho...........................................................................................28 
 
A pressão e o escoamento da água...........................................................................30 
 
Escoamento da água em duas situações...................................................................31 
 
A pressão exercida pelos líquidos..............................................................................33 
 
Estreitamento d um filete de água..............................................................................34 
 
Explorando a pressão no interior dos líquidos............................................................36 
 
Esmagando uma garrafa de plástico..........................................................................39 
 
Inflando um balão de borracha sem assoprar............................................................41 
 
Expansão dos gases..................................................................................................43 
 
O frasco que engole uma bexiga................................................................................44 
 
O colapso de uma latinha de refrigerante...................................................................46 
 
Ludião.........................................................................................................................48 
 
 
 5 
 
ÍNDICE 
EXPLORANDO FENÔMENOS DA PRESSÃO DO AR E DOS LÍQUIDOS 
 
 
Ovo mágico.................................................................................................................49 
 
Massa de Modelar.......................................................................................................51 
 
Azeitonas mergulhadoras...........................................................................................52 
 
Equilibrando a gota no interior de um líquido.............................................................54 
 
Sifão............................................................................................................................56 
 
Vasos comunicantes...................................................................................................57 
 
O funcionamento de um bule......................................................................................59 
 
Chafariz simples..........................................................................................................60 
 
Tornado.......................................................................................................................62 
 
Medindo a pressão atmosférica..................................................................................63 
 
Elevador hidráulico......................................................................................................65 
 
Tensão superficial.......................................................................................................67 
 
Placa revestida de parafina.........................................................................................68 
 
Lâminas de barbear....................................................................................................69 
 
Transbordando um copo d’água.................................................................................69 
 
Formação de gota de óleo..........................................................................................70 
 
Películas e bolhas de sabão.......................................................................................71 
 
Diminuindo a tensão superficial da água....................................................................72 
 
Os barquinhos que se movem sem combustível........................................................73 
 
Confinando talco.........................................................................................................74 
 
Assoprando-se uma bandeirola..................................................................................75 
 6 
 
ÍNDICE 
EXPLORANDO FENÔMENOS DA PRESSÃO DO AR E DOS LÍQUIDOS 
 
 
 
O carretel e o cartão...................................................................................................76 
 
Garrafas teimosas.......................................................................................................78 
 
Borrifador caseiro........................................................................................................80 
 
As esferas flutuantes...................................................................................................82 
 
A ervilha equilibrista....................................................................................................84 
 
Curiosidades para serem exploradas.........................................................................85 
 
Bibliografia..................................................................................................................93 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 7 
 
APRESENTAÇÃO 
 
 
REPENSANDO A AÇÃO DOCENTE. 
 
 
 
 A educação formal, nos últimos séculos, perseguiu e ainda persegue, o 
chamado conhecimento – racional, axiomático e quantificável – de cada área 
do saber científico. Pouca atenção tem sido dedicada aos comportamentos 
tradicionalmente atribuídos às áreas afetivas dos estudantes. Observa-se que a 
“dimensãoemocional” não tem merecido a atenção que muitos pesquisadores 
reconhecem como fundamental para a construção do conhecimento por parte 
do estudante. O desconhecimento por parcela considerável de nossos 
educadores da chamada inteligência emocional, como elemento integrante do 
comportamento inteligente, pode estar prejudicando o desempenho escolar 
criando, nos estudantes, uma verdadeira rejeição pelo conhecimento científico 
e aplicado. 
 
 
 Focalizando, basicamente, os conteúdos e as metodologias subjacentes 
ao processo de planejamento/desenvolvimento de aulas, a ação docente tem 
deixado em segundo plano, os aspectos emocionais de cada estudante. Assim, 
o planejamento/execução das aulas tem voltado, basicamente, para os 
aspectos mensuráveis obviamente exigidos nas avaliações. 
 
 
 Torna-se necessário aprofundar as investigações no campo do 
conhecimento afetivo, visando criar novos cenários capazes de interagir mais 
intimamente com o domínio emocional dos estudantes. Parece imperioso que 
estes novos cenários educacionais criem condições à transformação e 
transposição dos limites frios e áridos do ensino formal para se estimular o 
imaginário, o interesse e a procura dos significados, potencializando o 
estudante para aprender os conceitos formais das estruturas subjacentes das 
Ciências. 
 
 
 Neste contexto, coloca-se o desafio da transformação da sala de aula, 
que na maioria das escolas ainda reproduzem os paradigmas que exigiam a 
 8 
formação em massa e em série, como numa linha de montagem de veículos, 
para ambientes mais favoráveis para o processo da “criação e desenvolvimento 
do conhecimento “, base de um paradigma educacional emergente. 
 
 
 O desenvolvimento das chamadas potencialidades dos estudantes implica 
também, em levá-los da dimensão de espectadores passivos e armazenadores 
de informações –verdadeiros bancos de dados computacionais – para o de 
reconstrutor de parcela relevante do saber, com um novo papel no contexto 
educacional. Assim, ao lado das preocupações com o desenvolvimento 
cognitivo, urge privilegiar a dimensão emocional no ato educativo nas salas de 
aulas. 
 
 
 
CONHECIMENTO E INFORMAÇÃO 
 
 
 
 Para muitos educadores, constitui um elemento útil, para o planejamento 
das ações docentes, refazer as leituras críticas sobre/e ou aprofundar os 
conceitos de CONHECIMENTO e de INFORMAÇÃO, conceitos estes, muitas 
vezes, considerados como sinônimos. 
 
 
 “Conhecimento”, num sentido amplo, pode ser entendido como atributo 
geral que os seres vivos possuem no sentido de reagir ativamente ao mundo 
circundante, na medida da sua organização biológica e no sentido da sua 
sobrevivência. Também pode ser a apropriação do objeto pelo pensamento, 
como quer que se conceba esta apropriação: como definição, como percepção 
clara, apreensão completa, análise, etc. O “conhecimento” está intrinsecamente 
ligado à vida humana: é idéia, prática de vida, ou seja, um patrimônio de cada 
ser humano. 
 
 
 “Informação” é constituída por elementos, dados, símbolos, coleção de 
fatos nos mais variados campos da criação humana, teorias, descrições, 
notícias, relatos escritos ou orais, etc e que se encontram disponíveis sob as 
mais variadas formas : na escrita ( livros, revistas, jornais, etc ),nos filmes, nos 
discos, nos disquetes, nos CD, na memória do computador, na Internet, etc. 
 9 
 
Um estudante que vive num mundo que se transforma continuamente não 
pode ser considerado como “ um banco de dados “, mas sim como um indivíduo 
único, com uma característica impar: ser portador da capacidade de 
compreender e absorver “informações” para recriá-las como um novo 
“conhecimento”, embora não necessariamente inédito, mas que lhe permita 
melhor compreender e interagir com o mundo da Ciência e suas aplicações. 
 
 
 
 
FUNÇÕES DA EDUCAÇÃO FORMAL 
 
 
 
 Uma das funções da Educação Formal consiste na transformação em 
conhecimento, através das ações docentes planejadas, de parte das 
informações disponíveis em determinadas áreas do saber. Neste contexto é 
importante refletir sobre estas ações: 
 
 
• Como situar, neste contexto, as informações/conteúdos - considerados 
relevantes - numa determinada disciplina e o estudante? 
 
• Apenas os aspectos cognitivos e mensuráveis devem ser 
enfocados? E os aspectos emocionais? 
 
• Como organizar e disponibilizar os conteúdos para melhor atingir 
as importantes áreas afetivas visando potencializar o interesse 
dos estudantes? 
 
• Como motivar os estudantes? 
 
• Como ativar a “inteligência emocional” visando a 
transformação de informações em conhecimentos? 
 
 
 
 
 
 10 
AULAS COM DEMONSTRAÇÕES 
 
 
A utilização de AULAS COM DEMONSTRAÇÕES em Ciências, com 
ampla participação coletiva, tem-se mostrado constituir em importante 
ferramenta para despertar o interesse dos estudantes pelos fenômenos 
exibidos e pelos desafios em conhecer os respectivos “porquês”. 
 
 
Investigações têm reforçado as já conhecidas constatações de que 
“Demonstrações em Ciências”, isoladas ou articuladas, podem se constituir em 
cenários que priorizam aspectos emocionais dos estudantes, diferencialmente, 
potencializando-os para apreender conceitos formais/racionais ou axiomáticos 
das estruturas sofisticadas das Ciências. 
 
 
 As “Demonstrações em Ciências “ são um meio/ferramenta que 
merece novas investigações e reflexões acerca de seu papel dentro do atual 
contexto educacional, em particular no do Ensino de Ciências e de Física, em 
suas múltiplas dimensões: professor -aluno- material instrucional demonstrativo 
– que constituem o cenário de ensino. 
 
 
As “aulas com demonstrações” objetivam a transposição dos limites frios 
atualmente delineados para o ensino formal, descritivo e axiomático, em 
direção a um novo cenário, rico em estímulo e fortemente interativo, capaz de 
atingir o emocional de cada estudante, dentro de um contexto coletivo/social. 
As observações iniciais têm indicado que os estudantes participantes deste 
cenário de ensino apresentam maiores interesses na busca de explicações e 
dos significados subjacentes aos fenômenos demonstrados. É importante 
destacar que uma “aula com demonstração” pode ter lugar na própria sala onde 
o professor ministra suas aulas normais. O professor deve ser capaz de 
intermediar os fenômenos, socialmente com os estudantes, e convidá-los à 
participação, explorando os aspectos inesperados e de magia , inerentes em 
muitas das demonstrações . 
 
 
Vários são os cenários desejáveis no desenrolar de uma “aula com 
demonstração”: 
 
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• A participação e a interação social; 
 
• A informação correta subjacente à “demonstração’; 
 
 
• Os desafios/questionamentos inerentes; 
 
• Os interesses despertados; 
 
• A curiosidade aguçada 
 
• Outros aspectos que a sensibilidade de cada professor 
possa agregar. 
 
 
 
Estas expectativas poderão ou não ser satisfeitas, dependendo de alguns 
fatores básicos, tais como: 
 
 
• A qualidade do apresentador – seu conhecimento do assunto, 
colocação e impostação da voz, familiaridade no manuseio 
experimental, postura simpática, vontade, etc. 
 
• A escolha adequada dos aparatos de demonstração 
 
• A preparação adequada da platéia para a “demonstração”; 
 
• O ambiente; 
 
• Outros detalhes, que cada docente, com o tempo, 
passará a prever em seus planejamentos. 
 
 
 
Os principais elementos presentes nas “demonstrações” costumam ser, 
entre outros, os seguintes: 
 
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• O inesperado; 
 
• O curioso; 
 
 
• O desafio a ser vencido; 
 
• A quebra e/ou substituição de paradigmas; 
 
 
• O artístico/estético; 
 
• O inacreditável; 
 
 
• O mágico/lúdico; 
 
• O previsível. 
 
 
 
Uma “aula com demonstrações”assim concebida e desenvolvida, visa 
superar a concepção atual do estudante como um banco de dados e o 
professor como um provedor de informações ( estas aliás, existem à 
disposição nas mais variadas fontes). Assim, além de ensinar Ciências a aula 
visa “preparar o emocional de cada estudante para o aprender”, ajustando o 
aluno para um novo paradigma da educação: a educação e a aprendizagem 
continuas. 
 
 
 
O CATÁLOGO DE DEMONSTRAÇÕES. 
 
 
 
 A nossa experiência acumulada no campo do Ensino de Ciências nos 
animou a projetar esta obra. Trata-se de uma proposta, mas fundamentada na 
experiência. Ela não esgota o assunto, mas apenas propõe algumas 
 13 
alternativas. Por isso, pretende-se dar continuidade à proposta, com novas 
publicações que necessariamente refletirão as críticas recolhidas e as 
necessárias ampliações, após a presente publicação. 
 
 
 Esta versão apresenta um conjunto de demonstrações com as seguintes 
características: 
 
 
 
• Facilidade de reprodução; 
 
• Material de confecção de fácil obtenção; 
 
• Descrição, explicação e maneiras de explorar a demonstração; 
 
 
• Não necessidade de ambientes especiais para execução. 
 
• Abrangência de fenômenos de Ciências Físicas; 
 
 
• Apropriadas para interação direta dos estudantes; 
 
• Possibilidades dos próprios alunos desenvolverem os 
equipamentos; 
 
 
 
Investigações indicam que a realização de atividades experimentais se 
torna mais motivadoras/emocionantes quando os próprios estudantes 
participam da construção de seus equipamentos para poderem explorar 
fenômenos estudados. A realização de experimentos geralmente desperta nos 
estudantes um maior interesse pelo estudo de Ciências. É importante associar 
o “saber fazer” com o “explorar/compreender” os fenômenos ou princípios 
científicos que cercam nossos estudantes. 
 
 
 14 
O despertar de nossos estudantes para o maravilhoso mundo da Ciência 
e suas aplicações é uma emocionante aventura que pode principiar-se com o 
envolvimento dos estudantes em singelas atividades manipulativas as quais 
poderão despertar seus interesses para melhor compreender o “porquê” das 
coisas; abrir seus horizontes e levá-las a observar, questionar, criticar, 
entender, enfim, conduzi-las para a criação de hábitos sadios de estudos, 
disciplina, além de, respeito pela preservação do nosso meio ambiente, por 
intermédio de uma postura crítica e participativa. 
 
 
Você está convidado, para enfrentar os desafios que representam o 
enriquecimento das áridas aulas de Ciências baseadas, na maioria das vezes, 
apenas nas aulas expositivas, introduzindo interessantes atividades 
experimentais. Dê condições para que seus estudantes possam auxiliá-lo na 
construção de um pequeno laboratório em sua Escola. Um laboratório que seja 
uma autêntica Sala de Atividades de Ciências, trazendo para a mesma, 
materiais descartáveis que poderão ser transformados em ricos equipamentos 
experimentais. 
 
 
Você verá como é importante poder criar condições que permitam o 
despertar de nossa juventude para o alargamento de seus horizontes, por meio 
de atividades exploratórias de parte dos fenômenos que nos cercam. Você 
descobrirá que estamos imersos num imenso Laboratório, sem paredes e sem 
fronteiras, e que vale a pena explorá-lo. Não estaremos apenas construindo 
aparelhos ou explorando fenômenos. Muito mais que isso. Estaremos, criando 
condições para que nossas crianças possam desenvolver suas potencialidades, 
tornando-se num futuro cidadão/profissional, bem formado e motivado, 
qualidades profissionais que a Nação tanto necessita. 
 
 
 
Prof. Dr. Fuad Daher Saad 
Coodenador 
 
 
 
 
 
 
 
 15 
APRISIONANDO O AR 
 
 
 
Emborca-se totalmente um copo vazio dentro de uma vasilha contendo água. 
 
 
 
 A água ocupará toda a parte interna do copo? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O QUE ACONTECE ? 
 
 
 
 
A água tende a ocupar todo o espaço interno do copo. Como o ar 
também é matéria (apesar de invisível), ele não permite que isto 
ocorra (dois corpos não podem ocupar o mesmo espaço ao mesmo 
tempo!). 
 
 No processo, o ar é comprimido e as moléculas dos gases que 
o compõem, ocupam um volume menor. O ar dentro do copo fica 
numa pressão maior do que a do ar atmosférico e com volume menor do que o inicial. Com a 
diminuição do volume interno, o empuxo exercido pela água sobre o copo diminui. 
 Emborcando-se o copo 
totalmente na água, tomando-se cuidado 
para que o ar não escape, observa-se que a 
água não ocupa totalmente a parte interna 
do copo. 
 
 Se o copo for solto, verifica-se 
que ele será lançado para cima. 
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 Soltando o copo (a mão deixa de exercer força sobre o copo), o ar internamente 
aprisionado se expande. O aumento de volume do ar provoca aumento no empuxo exercido 
pela água e o copo sobe. O copo é empurrado para cima pela força de empuxo exercida pelo 
líquido. 
 
 
 
 
 
 
O QUE EXPLORAR ? 
 
 
• Forças de pressão e empuxo 
 
• A pressão do ar dentro de um recipiente fechado 
 
 
• A pressão do ar atmosférico 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DESAFIANDO A GRAVIDADE 
 
 
 
 
 
Material: copo contendo água, preferencialmente 
colorida (para melhor visualização) e um pedaço de 
papel sulfite . 
 
 
 
 
 17 
 
 
 
 
Procedimento: pressiona-se com a palma da mão o papel em 
cima da boca do copo; mantendo o papel pressionado vira-se 
o copo de boca para baixo. 
 
Em seguida, cuidadosamente, retira-se a mão, soltando o 
papel. 
 
 
 
Diminua a quantidade de água no interior do copo e refaça a experiência. 
 
 
 
 
 
 
O QUE OCORRE ? 
 
 
O papel fica “preso” à boca do copo”, não deixando a água cair, desafiando a 
gravidade ! 
 
 
 
 
 
 
O QUE ACONTECE ? 
 
 
1- Uma vez que o copo não está completamente cheio de água, deve-se notar que 
seu volume é igual ao volume de água + volume de ar existente do nível da água até a boca 
do copo. 
 
2- Quando o papel é pressionado pela palma da mão contra a boca do copo, um 
pouco desse ar é expulso. Isto faz com que o volume efetivo do ar entre o nível da água e a 
folha de papel diminua. 
 
 18 
3- Quando o copo é virado, o ar sobe , passando a ocupar todo o volume existente 
entre o nível da água e o fundo do copo. Nesse processo, o ar sofre uma expansão e a sua 
pressão diminui, porque um pouco de água sempre escapa e o papel desce um pouco. 
Dentro do copo a pressão fica menor do que a pressão exterior. 
 
4- Se apenas 1% do ar for expulso pelo papel no início da operação, a pressão final do 
ar (após o copo ser virado) será diminuída de cerca de 100 mmH2O ( cerca de 0,01Patm). 
 
5- No equilíbrio, a pressão da coluna de água dentro do copo mais a pressão do ar no 
topo do copo emborcado será igual a pressão do ar fora do copo e que atua na parte externa 
do papel, ou seja,: 
 
 
 Patm = Par no topo do copo + Pcoluna de água dentro do copo 
 
 
 
 
 
 
 
O QUE EXPLORAR ? 
 
• A pressão atmosférica 
 
• Diferença de pressão e forças 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 19 
COMO FUNCIONA 
O CANUDO DE REFRESCO ? 
 
 
 
 
 
 
Um canudo de refresco permite 
tomar com comodidade, um 
refrigerante. 
 
Porque o líquido sobe no interior do canudinho ? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O QUE ACONTECE? 
 
 
 
 
Um fluido – líquido ou gás – movimenta-se sob “diferença de pressão” 
ou sob ação gravitacional. 
 
Quando se toma refrigerante usando um canudinho, o líquido sobe – 
deslocando-se, em sentido oposto ao da ação gravitacional. Dessa forma, é 
necessário que exista uma “diferença de pressão” de baixo para cima, 
suficiente para empurraro líquido canudo acima. 
 
Mais exatamente, a pressão no ponto C indicado na figura, deve ser 
maior que a pressão no ponto A mais a pressão devido à coluna H de líquido 
no canudo. 
 20 
Se a coluna H estiver em equilíbrio a pressão em C será a soma da pressão em A 
mais a pressão devida à coluna de líquido isto é:: 
 
 PC = PA + Pliq 
 
 
Diminuindo-se a pressão PA ocorre um desequilíbrio na equação acima. Para 
compensá-lo, a pressão do líquido tende a aumentar, fazendo com que o líquido se desloque 
canudinho acima. 
 
A pressão PA é diminuída quando se succiona o ar que fica no topo do canudinho: o 
ar fica rarefeito e a respectiva pressão diminui. 
 
 A pressão em C é constituída da pressão atmosférica Patm em B mais 
a pressão devida à coluna H de líquido na garrafa considerada desde a superfície B até a 
ponta C do canudinho. 
 
Se a garrafa estiver cheia, a pressão da coluna H do líquido dentro do 
vasilhame será maior e a sucção do líquido fica mais fácil. 
 
 
 
 
 
 
 
O QUE EXPLORAR ? 
 
 
• Diferença de pressão e movimento de fluído 
 
• Vácuo ou diminuição de pressão: retirada do ar de um recipiente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DE UMA 
PIPETA 
 
 
Um canudo de refresco permite ilustrar o princípio de funcionamento de 
uma pipeta: tubo de vidro ou de plástico graduado usado como um medidor de 
pequenos volumes de líquidos. 
 
Mergulha-se o canudo no interior da água contida num recipiente. Tapa-se 
com o dedo a extremidade do canudo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Uma coluna de água 
é retida dentro do canudo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Abrindo-se e fechando-se, repetidamente, a extremidade 
superior do canudo, pode-se controlar a vazão da água. 
 
 Este é o princípio de funcionamento de uma pipeta. 
 22 
 
O QUE ACONTECE ? 
 
 
A pressão externa é a pressão atmosférica Patm. 
 
Com a parte superior do tubo fechada, o equilíbrio das pressões é: 
 
 
Par + Plíq = Patm 
 
 
onde Par é a pressão do ar aprisionado, e a Plíq é a pressão da coluna de água. 
 
Ao se abrir a parte superior do canudo, o ar do ambiente penetra aumentando a 
pressão do ar aprisionado (Par ) e tornando-a igual à pressão atmosférica. Dessa maneira, o 
equilíbrio da equação é desfeito e o líquido começa a escoar devido à pressão da coluna 
líquida. 
 
 
 
 
 
O QUE EXPLORAR ? 
 
• Equilíbrio de pressões 
 
• Pressão de coluna de líquido. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 23 
 
DESENTUPIDOR DE PIA 
 
 
 
Um objeto comum em algumas casas é o desentupidor de pia. 
 
 
 
 
 
 
Pode-se mantê-lo grudado, 
conforme o esquema, após tê-lo 
forçado contra uma parede lisa. 
 
 
 
 
 
 
O QUE ACONTECE ? 
 
 
Pressionando-se o desentupidor contra uma parede lisa, uma parcela considerável do 
ar existente entre a parede e o interior do desentupidor é expelida. 
Impelido pela força elástica restauradora, o desentupidor tende a voltar para a sua 
forma normal. Isto provoca a expansão do ar aprisionado pela deformação do desentupidor. 
A expansão diminui a pressão interna do desentupidor tornando-a menor que a pressão 
atmosférica. 
Desta forma, cria-se uma diferença de pressão, ∆P = Patm - Par que atua no sentido 
de impedir a restauração da forma original do desentupidor. Devido a esta diferença de 
pressão surge uma força que pressiona o desentupidor contra a parede. 
O desentupidor é usado para desobstruir eventuais entupimentos, por exemplo, nos 
ralos e pias. Empurrando e puxando seu cabo provocam-se sucessivos aumentos e 
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diminuições da pressão no encanamento. Essas variações de pressão transmitidas 
integralmente, ao longo do líquido contido no encanamento – Princípio de Pascal – o que 
permite mover eventuais detritos que estejam obstruindo o cano. 
 
 
 
 
 
O QUE EXPLORAR ? 
 
 
• Pressão atmosférica 
 
• Força e diferença de pressão 
 
 
• Princípio de Pascal 
 
 
 
 
 
PLACAS DE PRESSÃO 
 
 
 A s placas são construídas de plástico bem liso e plano com cerca de 2mm de 
espessura, na forma de disco (30 cm de diâmetro ) ou quadrado ( 20 cm de lado). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 Um puxador de plástico ou madeira de 3 cm de diâmetro e 2 cm de altura é 
colado bem no centro das placas usando cola epóxi rápida. 
 
 Para fixar bem os puxadores, as regiões que levam cola devem ser riscadas 
profundamente com muitos riscos cruzados. Opcionalmente pode-se acrescentar um cordão 
forte aos puxadores. 
 
 
 
Para utilizá-las comprime-se uma placa contra uma 
mesa lisa tal como (vidro ou fórmica ) e, em 
seguida, tenta-se levantar a placa pelo puxador. 
 
Tendo duas placas pode-se comprimi-las uma 
contra a outra e, em seguida tentar separá-las 
pelos puxadores. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O QUE ACONTECE ? 
 
 
 Se as superfícies em contacto são bem lisas e planas, fica praticamente impossível 
separá-las puxando uma placa pelo puxador. 
 
 
 
 
 
 
O QUE OCORRE? 
 
 
 Basicamente é a pressão 
atmosférica Patm que segura a placa. 
Quando se puxa a placa com uma 
força Fext , por ser flexível ela se 
deforma um pouco ( a figura mostra, 
 26 
de forma exagerada, este efeito ) criando uma região de baixa pressão entre as superfícies 
de contato. A diferença de pressão (Patm – Par ) dá origem a uma força de pressão Fp que 
mantém a placa presa. Quanto maior a força externa Fext , menor a pressão devido ao ar 
aprisionado e maior a força Fp , até certo limite. 
 
 A pressão atmosférica é da ordem de 10 N / cm2 . Portanto, a força atmosférica sobre 
uma placa de 20 cm x 20 cm = 400 cm2 é da ordem de 4000 N. 
 
Como 10 N corresponde aproximadamente ao peso de uma massa de 1 kg, vê-se 
que a força atmosférica sobre a placa equivale ao peso de uma massa de 400 kg! 
 
Isto significa que se as superfícies estivessem perfeitamente unidas, a força 
necessária para separá-las seria equivalente ao peso de uma massa com 400 kg. 
 
 
 
 
O QUE EXPLORAR? 
 
• Força da pressão atmosférica. 
 
o Gases a baixa pressão 
 
 Escoamento do ar entre superfícies lisas 
 
 
 
 
 
 
A PRESSÃO ATMOSFÉRICA 
SOBRE UM JORNAL 
 
 
 Colocam-se cerca de 5 folhas de jornal em cima do tampo de uma mesa, fazendo 
coincidir a beirada do tampo com as das folhas do jornal. 
 
Entre as folhas e o tampo da mesa, coloca-se uma ripa fina de madeira (semelhante a 
uma régua), deixando para fora aproximadamente, metade do comprimento de ripa. 
 
 27 
 
Aplicando-se um golpe seco na ripa de madeira, verifica-se que ela se romperá. 
 
 
 
 
O QUE ACONTECE ? 
 
 
Inicialmente tanto o ar aprisionado em baixo do jornal quanto o ar na parte de cima 
estão à pressão atmosférica. 
 
Quando se bate na ripa de madeira, o jornal e a ripa levantam um pouco da mesa e a 
pressão do ar debaixo do jornal diminui criando uma diferença de pressão. Essa diferença de 
pressão atuando no jornal, aplica uma força dirigida para baixo, sobre a ripa, prendendo-a 
sobre a mesa. 
 
Como a espessura da ripa é fina, parte da força externa aplicada é suficiente para 
romper suas ligações moleculares na região que está em contato com a borda da mesa e a 
ripa se parte. 
 
 
 
 
 
O QUE EXPLORAR ? 
 
 
• Pressão como concentração de força numa área : P = F/A 
 
• Determinação da força a partir da pressão e da área. 
 
 
• Determinação da força devido à pressão atmosférica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 28 
BEBEDOURO DE PASSARINHO 
 
 
 Uma aplicação interessante da ação da pressão atmosférica pode ser feita 
construindo-seum bebedouro de passarinho. 
 
 
 
Uma garrafa de plástico cheia de água é 
emborcada num recipiente com água. 
 
 
 A linha d’água no interior da garrafa 
desce e para, estabelecendo um desnível entre 
as duas superfícies da água: a do interior da 
garrafa e a do recipiente. 
 
 
 Conforme o nível externo abaixa e chega na altura da boca da garrafa, uma bolha 
de ar penetra na garrafa e o nível interno abaixa, aumentando o nível externo. 
 
 
Num bebedouro de água para pássaros, tem-se a mesma situação do exemplo 
anterior. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 29 
O QUE ACONTECE ? 
 
 
 
A pressão Par da massa de ar aprisionada dentro da garrafa, acrescida da pressão da 
coluna H de água (PH ) equilibra a pressão atmosférica (Patm ) exercida na superfície externa 
do líquido: 
 
Par + PH = Patm 
 
Quando um pouco de água é consumido, a coluna H aumenta e a pressão do ar 
diminui. Mas se o nível externo estiver na altura do orifício, um pouco de ar penetra na 
garrafa (bolhas) aumentando o volume de ar e conseqüentemente, sua pressão. Portanto, 
conforme a água vai sendo consumida PH diminui e Par aumenta de forma a manter o 
equilíbrio na equação. 
 
 
 
 
 
O QUE EXPLORAR ? 
 
 
• Equilíbrio de pressões 
 
• Pressão de uma massa de ar aprisionada num volume 
 
 
• Pressão atmosférica 
 
• Pressão de uma coluna de água. 
 
 
 
 
 
 
 
 30 
 
 
A PRESSÃO E O ESCOAMENTO DA ÁGUA 
 
A garrafa de plástico fechada e cheia de água, tem um buraco B. 
 
A água não escoa. 
 
 
 A tampa é retirada. 
 A água jorra pelo orifício. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O QUE ACONTECE ? 
 
 
 
Com a garrafa destapada, o ar no seu interior está em contato 
com o ambiente. Assim, a pressão que atua na superfície 
interna da água é a pressão atmosférica ( Patm ) 
 
No orifício, por onde a água jorra, a pressão também é a 
pressão atmosférica. 
 
Uma vez que não há 
diferença de pressão do ar entre o 
orifício e a linha d’água, a água jorra 
sob a pressão da coluna H da água. 
 
 
 
Tampando-se firmemente a garrafa, a vazão da água vai 
diminuindo até não jorrar mais líquido pelo orifício B. 
 
 
 
 
 31 
A pressão do ar aprisionado (Par )dentro da garrafa vai diminuindo porque seu volume 
aumenta enquanto o nível da água desce até que: 
 
 
 
Par + PH = Patm 
 
 
onde PH é a pressão devido à coluna de líquido. Havendo equilíbrio a água 
deixa de escoar. 
 
 
 
 
 
O QUE EXPLORAR ? 
 
 
• Pressão de uma coluna de líquido 
 
• Equilíbrio de pressões 
 
• Controle de fluxo de água 
 
• Pressão e escoamento de líquidos. 
 
 
 
 
 
 
ESCOAMENTO DE AGUA : 
DUAS SITUAÇÕES 
CURIOSAS. 
 
 
 
 
 
 32 
Na garrafa são feitos dois orifícios no mesmo nível. 
 
Com a boca da garrafa totalmente tampada, a água não escoa pelos orifícios. 
 
Retirando-se a tampa, a água começa a jorrar pelos 2 orifícios. 
 
 
Uma outra situação curiosa é aquela em que os dois orifícios estão desnivelados. 
 
Tampando-se a boca da garrafa , a água jorra apenas pelo orifício inferior 
 
 
 
 
 
O QUE ACONTECE? 
 
 
1. No orifício superior a pressão atmosférica equilibra a pressão exercida pelo ar 
existente na parte superior da garrafa mais a exercida pela coluna do líquido 
até o orifício (exemplo anterior) e a água não escoa. 
 
 
2. No orifício inferior a pressão atmosférica nele exercida é superada pela pressão 
atmosférica exercida no orifício superior mais a pressão exercida pela coluna 
do líquido existente entre os dois orifícios. 
 
3. Conforme o líquido escoa, bolhas de ar penetram pelo orifício superior porque 
a diminuição da coluna de líquido deve ser compensada com aumento da 
pressão do ar. 
 
 
 
 
 
O QUE EXPLORAR ? 
 
• Pressão de líquidos 
 
• Pressão atmosférica 
 
 
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• Equilíbrio de pressões. 
 
A 
PRESSÃO EXERCIDA PELOS LÍQUIDOS. 
 
 
 
 
 Uma maneira de observar a pressão exercida 
por uma “coluna de líquido” é efetuar orifícios numa 
garrafa plástica de 2 litros ( como as de refrigerante) 
e enchê-la de água. 
 
 
 
No orifício superior a água jorra com menos 
velocidade do que no orifício inferior, com a garrafa 
estando aberta. 
 
 
 
 
 
 
 
 
O QUE ACONTECE ? 
 
 
 Um líquido exerce pressão devido à gravidade, isto é, devido ao seu próprio peso. 
Para se determinar a pressão de um líquido, basta dividir o peso da coluna de líquido pela 
área da base do recipiente: 
 
 Pressão da coluna de líquido = (peso)/(área) = d.g.H.S/S = dgH. 
onde dgHS = peso da coluna de líquido de densidade d e S a área da base da 
coluna. 
A pressão exercida por uma coluna de líquido depende: da altura de sua 
“coluna H “ , da aceleração da gravidade g e da sua densidade do líquido d. 
 
 Então a água jorra com maior velocidade do furo inferior porque neste a coluna H é 
maior que no furo superior, e portanto, a pressão exercida pelo líquido é maior. 
 
 34 
 
 
 
 
O QUE EXPLORAR ? 
 
 
• Pressão de uma coluna de líquido 
 
• Pressão e densidade 
 
• Pressão e movimento de líquido 
 
 
Obs. Quando o orifício superior estiver, à uma altura que corresponda a metade 
da altura H,
 
 
 o alcance da água que jorra será máximo. 
 
 
 
 
EXTREITAMENTO DE UM FILETE DE ÁGUA 
 
 
 
 
 
 
Um pedaço de cerca de 5 cm de canudo grosso de refrigerante 
é firmemente adaptado no fundo de uma garrafa de plástico. 
 
 Enchendo-se a garrafa, a vazão de água pelo canudo pode ser 
controlada por meio da tampa da garrafa de forma a obter um filete de 
água bem definido, escoando suavemente. 
 
 
 
 
 
 
 
 35 
 
 
 
O QUE ACONTECE ? 
 
 
O filete de água logo ao sair do canudo tem o diâmetro igual ao diâmetro interno do 
canudo que é cerca de 6mm. Logo abaixo, o filete vai se estreitando mais e mais até se 
desmanchar em gotículas e turbulência. 
 
Por que o filete de água se afina nos pontos mais baixos? 
 
 
 
 
 
 
O QUE OCORRE? 
 
 
Como qualquer corpo em queda livre, a velocidade da água aumenta 
durante a queda, após sair com velocidade muito baixa do canudo. 
 
No filete de água, a velocidade VB num ponto B é maior que a velocidade 
VA num ponto A que esteja acima. 
 
 
 
Devido aa conservação da massa a vazão de água (medida por exemplo 
em cm3/s) é sempre a mesma ao longo do filete. 
 
Uma vez que a vazão é o produto da velocidade V pela área transversal 
S do filete a conservação da massa em dois pontos A e B exige que: 
 
 
VA SA = VBSB 
 
Portanto, se a velocidade num ponto for maior do que em outro ( por 
exemplo, VB >VA ), sua área transversal deverá ser menor (SB < SA ). É 
por isso que o filete de água se estreita durante a queda. 
 
 
 
 36 
 
 
 
O QUE EXPLORAR ? 
 
 
• Controle de fluxo de água 
 
• Velocidade na queda livre 
 
• Variação da velocidade da água de um rio, conforme se estreita ou se alarga. 
 
 
 
 
 
 
 
EXPLORANDO A PRESSÃO NO INTERIOR DE 
LÍQUIDOS 
 
 
 
Utilizando-se um, dispositivo de fácil construção, é possível explorar a pressão existente no 
interior de um líquido. 
 
Uma bexiga é presa num funil de modo a se ter uma membrana na boca do funil. 
 
Um tubo ou mangueira fina 
transparente de plástico em forma 
de um “U” é montada num suporte 
de madeira. Coloca-se água 
colorida no interior do tubo, 
conforme a ilustração. 
 
Uma outra mangueira fina é 
adaptada na extremidade do tubo 
em U e ao funil. Como geralmente 
acontece um desnível entre as 
colunas de água, deixe entrar ar 
 37 
pelo funil, retirando, momentaneamente a bexiga. 
 
 
Alternadamente, pressione e puxe levemente a películada bexiga colocada na boca 
do funil. 
 
 Observe o que ocorre com a coluna de água. 
 
 Em que direção se dá o 
 
desnível de água? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Encha um recipiente com água e explore a pressão no seu 
interior, deslocando o dispositivo em diversas profundidades 
e ao longo de uma mesma linha horizontal. Observe o que 
ocorre com o desnível entre as colunas de água colorida. 
 
 
 
 
 
 38 
 
 
 
O QUE ACONTECE ? 
 
 
O funcionamento desse dispositivo que é um medidor de pressão rudimentar, se 
fundamenta no Princípio de Pascal o qual estabelece : 
 
“Todo o acréscimo de pressão aplicado a um líquido ou gás é 
transmitido igualmente a todos os pontos desse líquido ou gás”. 
 
Assim os acréscimos de pressão imprimidos à película de borracha são transmitidos 
pelo ar no interior do tubo de plástico e deste para as colunas de água, até que ocorra o 
desnível entre as superfícies da água nas duas colunas. 
 
A pressão no interior de um líquido depende, além da profundidade ou “altura da 
coluna” de líquido, também e da pressão externa aplicada à superfície do líquido. Num ponto 
A, a pressão existente é a pressão devida a coluna mais a pressão externa, isto é: 
 
 
 Ptotal = Pcoluna + Pext 
 
 
Onde a pressão da coluna de líquido ou pressão manométrica é dada por: 
 
 
 
 
Pcoluna= dgh 
• d= densidade do líquido 
• g = aceleração da gravidade 
• h = altura/ profundidade da coluna de líquido 
 
 
 
Se o tubo está aberto para a atmosfera, a pressão externa é a pressão atmosférica e a 
pressão total é: 
 
 
 
 39 
 
Ptotal = Patm + dgh 
 
Patm = pressão atmosférica no local. 
 
 
ESMAGANDO 
UMA GARRAFA DE PLÁSTICO 
 
 
 Água Quente 
 
Coloca-se um pouco de água bem quente dentro de uma garrafa de plástico, 
com cerca de 1,5 litros de volume. 
 
Aguarda-se alguns instantes e em seguida, joga-se a água, e imediatamente, 
fecha-se bem a garrafa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Despeje sobre a garrafa um copo de água da torneira e observe o que 
ocorre.... 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A garrafa é esmagada por “forças” que parecem agir, de fora para dentro, em 
todos os seus pontos! 
 
 
 40 
 
 
 
 
 
 
O QUE ACONTECE ? 
 
 
 
 Ao se fechar a garrafa, aprisiona-se dentro dela um pouco de ar e bastante vapor 
d’água à uma temperatura maior que aquela do ar atmosférico. 
 
Em contato com o plástico que está sendo resfriado por água da torneira, quase todo 
vapor de água se condensa ( isto é, se liquefaz no plástico frio). 
 
Além disso, a temperatura da mistura ar e vapor de água remanescente diminuem. 
Ambos os efeitos, condensação do vapor e diminuição da temperatura contribuem para uma 
grande diminuição de pressão no interior da garrafa, que se torna bem menor que a da 
atmosfera. 
 
 Surge, então uma diferença de pressão: a pressão atmosférica (de fora para dentro) 
se torna bem maior que a pressão da massa gasosa, que atua de dentro para fora, sobre as 
superfícies de plástico. 
 
 São as forças associadas à “diferença de pressão” – de fora para dentro 
– que esmagam a garrafa ! 
 
 
 
 
 
 
O QUE EXPLORAR ? 
 
 
• Pressão e temperatura de uma massa gasosa a volume constante 
 
• Condensação de vapor de água 
 
• Aumento da Pressão com a temperatura: aquecer a garrafa esmagada. 
 
• Forças e Diferença de pressão 
 
 41 
 
 
INFLANDO UM BALÃO DE BORRACHA SEM 
ASSOPRAR 
 
 
 
 
 
Uma bexiga vazia pode vedar uma garrafa de plástico? 
 
 
 
Coloca-se um pouco de água bem quente numa garrafa de vidro. 
Em seguida, joga-se fora água utilizada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CUIDADO: Jogando água fervendo diretamente na garrafa 
ela pode quebrar. 
 
 
Para evitar que isto aconteça, deve-se antes, jogar um 
pouco de água não tão quente para fazer preaquecimento e, 
somente após isto, colocar água bem quente. 
 
 
 
 
Imediatamente, adapta-se uma bexiga na boca da garrafa de 
modo a vedar perfeitamente o interior da garrafa. Observa-se 
o balão inflar sem que se assopre pelo tubo! 
 
 
 
 
 42 
 
 
 
 
O QUE ACONTECE ? 
 
 
 A bexiga aprisiona dentro da garrafa, uma massa gasosa ( ar/vapor) cuja 
temperatura é bem superior à do ar ambiente. No momento do aprisionamento, a pressão da 
massa gasosa é praticamente igual ao da atmosfera, com a qual estava em contato. 
 
 O sistema – garrafa e massa gasosa – vai perdendo calor para o meio 
ambiente e a sua temperatura diminui. Ocorre condensação do vapor de água existente no 
interior da garrafa e diminuição do volume, do gás remanescente devido à diminuição da 
temperatura. Ambos os efeitos contribuem para uma grande redução na pressão interna. A 
pressão da massa gasosa aprisionada, torna-se bem menor que a atmosférica. 
 
 Como o ar da atmosfera está em contato com o interior do balão de borracha, 
a pressão do ar na parte de dentro do balão é igual a atmosférica e na parte de fora, é igual 
à pressão da massa gasosa existente na garrafa ( que é menor que a atmosférica). 
 
 Desta forma, cria-se, uma diferença de pressão que faz com que o balão se 
infle. 
 
 
 
 
 
 
O QUE EXPLORAR ? 
 
 
• Pressão atmosférica e pressão de uma massa gasosa aprisionada. 
 
• Diferença de pressão e as forças associadas. 
 
• Condensação do vapor de água e diminuição do número de moléculas na 
mistura gasosa. 
 
• Diminuição da pressão com diminuição do número molar n ( pV = nRT ). 
 
• Diminuição da pressão com temperatura, a volume constante (pV = 
nRT ). 
 
 43 
 
 
 
EXPANSÃO DOS GASES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Coloca-se uma bexiga vedando uma garrafa de plástico ou vidro. 
 
 
Colocando-se a garrafa, em equilíbrio térmico com água quente, a bexiga infla. 
 
 
 
 
 
O QUE ACONTECE ? 
 
 
 A garrafa em contato com a água quente se aquece e transfere calor 
para seu interior, aquecendo o ar aprisionado. A temperatura do ar aumenta e ele, se 
expande, inflando a bexiga. 
 
 
 
 
 
O QUE EXPLORAR ? 
 
 44 
• Transferência de calor 
 
• Variação de pressão no interior de recipientes fechados. 
O FRASCO QUE ENGOLE UMA BEXIGA INFLADA. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Despeja-se um pouco de água quente no interior de um 
frasco de vidro que possua boca larga como os usados em 
embalagens de palmito ou maionese. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Em seguida, SEM FECHAR O VIDRO, balance a água no 
interior do vidro, para aquecê-lo. (Cuidado: agitar o vidro 
fechado com água muito quente é perigoso). Esvazia-se o 
recipiente e coloca-se a bexiga vedando bem a boca. 
 
Após instantes parte da bexiga é sugada para dentro do 
frasco! 
 
 
 
 
 
 
 
 
 45 
O QUE OCORRE? 
 
 
 Dentro do vidro fica uma mistura aquecida de ar e vapor de água. 
 
 Quando a bexiga cheia veda o frasco e ele se resfria, o ar em seu interior 
também diminui de temperatura, contraindo de volume e diminuindo a pressão. 
 
 Além disso, boa parte do vapor de água se condensa, sendo essa a principal 
causa da diminuição da pressão interna. Esses dois fenômenos contribuem para a 
diminuição da pressão no interior do vidro. 
 
 Uma pressão menor dentro do vidro , faz com que a pressão, na parte externa 
da bexiga que veda o frasco, seja maior que na parte interior e “força” esta parte para 
dentro do frasco, até que as pressões se igualem. 
 
 
 
 
 
O QUE EXPLORAR ? 
 
 
• Variação de pressão com temperatura ( pV = nRT ) 
 
o Expansão e contração de massa gasosa 
 
 Condensação de vapor d’água e diminuição do nº de moléculas na 
mistura gasosa. 
 
• Diminuição da pressão p com a diminuição do númeromolar n 
(pV = nRT). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 46 
 
 
 
 
 
O COLAPSO DE UMA LATINHA 
DE REFRIGERANTE. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Uma demonstração muito interessante, pode ser feita facilmente para ilustrar a ação da 
pressão atmosférica sobre um corpo. 
 
 
Põem-se um pouco de água numa latinha de refrigerante e leva-se coloca-a ao fogo, 
até a água ferver. Após praticamente toda a água evaporar, pegue a latinha, com luva 
própria (destas usadas na cozinha) e afunde-a rapidamente, num recipiente contendo água, 
com a “boca”, voltada para baixo. Observe o resultado. 
 
 
 
 
O QUE ACONTECE ? 
 
 
 47 
Com o aquecimento e a fervura da água cria-se bastante vapor d’água, de forma que, 
no interior da latinha, tem-se vapor d’água e muito pouco ar. Ao se emborcar a latinha, ela , 
em contato com água, terá a sua temperatura diminuída e ocorrerá o seguinte: 
 
• o vapor d’água se condensa na lata esfriada ( formando gotículas de água ), diminuindo 
a pressão no interior da latinha; ( cada molécula de água na forma de vapor ocupa um 
volume cerca de mil vezes maior do que na forma líquida). 
 
• o ar existente no interior da latinha esfria, causando também, uma diminuição da 
pressão interna. 
 
 
• Cria-se, então, uma enorme diferença de pressão
 
 : no interior a pressão fica bem 
menor que no exterior da latinha onde atua pressão atmosférica local. 
• A abertura da latinha, sendo pequena, não permite que a água entre muito 
rápido. Isto é, o esmagamento devido à diferença de pressão ocorre mais 
rápido, que a entrada de quantidade significativa de água. 
 
 
Essa diferença de pressão gera uma força na superfície da latinha que a amassa 
quase que instantaneamente. Mesmo assim, uma boa quantidade de água penetra na 
latinha. 
 
É importante salientar que se a boca da latinha estivesse mais obstruída ( por 
exemplo, colocando um toquinho de madeira ou um chumaço feito com saquinho plástico), 
entraria menos água e o esmagamento da latinha seria mais rápido e violento. 
 
( Cuidado: nunca obstrua completamente a boca da latinha ao colocá-la no 
fogo). 
 
 
 
 
O QUE EXPLORAR? 
 
 
• A expansão ou contração dos gases em função do aumento ou diminuição da 
temperatura. 
 
• O efeito da diferença de pressão sobre os corpos. 
 
 
• Forças oriundas da diferença de pressão. 
 
 48 
• Condensação do vapor de água e diminuição do número de moléculas 
na mistura gasosa. 
 
• Diminuição da pressão com diminuição do número molar n 
 ( pV = nRT) 
 
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 Encha uma garrafa de plástico (como as de refrigerantes) com 
água. 
 
 Coloque um pouco de água numa ampola (destas de injeção) até que 
ela flutue, na posição vertical, num copo com água, mas quase no 
ponto de afundar. 
 
 Tire a ampola do copo e emborque-a na garrafa. 
 
Vede firmemente a garrafa com sua tampa original, aperte e solte 
sucessivamente o corpo da garrafa, e veja o que acontece. 
 
 
 
 
 
 
 
 
O QUE ACONTECE ? 
 
 
 
 Ao se apertar a garrafa plástica sua parede deforma-se e 
produz-se um acréscimo de pressão que se transmite – 
 49 
integralmente – para todos os pontos da água ( Princípio de Pascal). 
 
 
Este acréscimo de pressão se transmite para a “boca” da ampola e como ela é aberta, 
a água da garrafa penetra no seu interior, misturando-se à água que já está dentro da 
ampola e comprimindo o ar lá existente. Assim, a massa da ampola + água + ar aumenta e 
sua densidade média torna-se maior que a da água. Em conseqüência, o empuxo sobre a 
ampola diminui e ela afunda. 
 
Desapertando a garrafa, a parede retorna ao formato original, a pressão na ampola 
diminui e o ar interior expande-se. Ao fazê-lo, expulsa o excesso de água do interior da 
ampola. Nesse processo, pode acontecer que, a densidade da ampola diminua tornando-se 
menor que a da água. Ocorrendo isto, o empuxo sobre a ampola aumenta e, ela sobe até a 
superfície. Se a densidade da ampola ficar igual à da água, o empuxo será nulo e ela 
permanecerá parada em qualquer ponto da garrafa. 
 
 
Portanto a ampola afunda, pára ou sobe, conforme a pressão 
aplicada. 
 
 
 
 
 
 
O QUE EXPLORAR ? 
 
 
• O empuxo. 
 
• A Lei de Arquimedes da flutuação de corpos em líquidos. 
 
 
• O princípio de funcionamento de submarino. 
 
 
 
 
 
 
 
DENSIDADE : O OVO MÁGICO. 
 50 
 
 
 
 Um ovo é colocado num copo contendo água comum e afunda . 
 
 
 
 
 
 
A medida que se coloca sal na água, o ovo começa a emergir até boiar 
 
 
 
 
 
O QUE ACONTECE ? 
 
 
 O ovo afunda em água comum da torneira. Assim a sua densidade é maior que a da 
água que é, aproximadamente, 1 g/cm3 . 
 
 Ao se colocar sal na água, a solução salina torna-se cada vez mais densa e pode 
atingir um valor maior que a do ovo. Quando isto ocorrer, o ovo sobe – pois o empuxo da 
água sobre o ovo torna-se maior que o peso próprio do ovo. 
 
 A densidade da água do mar é maior que a da água doce. Corpos de densidade um 
pouco maior que 1 g/cm3, que afundam em água doce, podem flutuar em água do mar. 
 
 O mar que possui água salgada de maior densidade é o Mar Morto existente no 
Oriente Médio. No Mar Morto, uma pessoa não afunda, pois a densidade de sua água é 
maior que a densidade do corpo humano. 
 
 51 
 
 
 
 
 
 
O QUE EXPLORAR? 
 
 
• Densidade dos corpos 
 
• Empuxo dos líquidos sobre os corpos imersos 
 
 
• Lei de Arquimedes 
 
• Princípio das viagens com balões de ar quente 
 
 
• A flutuação dos navios. 
 
 
 
 
 
 
DENSIDADE : MASSA DE MODELAR. 
 
 
 Coloque uma esfera de massa de modelar no interior de um recipiente 
contendo água. 
 
 
 Observe que a massa afunda. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 52 
 
 
 
 
 
 
 Em seguida, mude o formato da esfera, fazendo um pequeno barco. Observe 
que ele passa a flutuar na água. 
 
 
 
 
O QUE ACONTECE ? 
 
 
 
• A massa de modelar no formato de esfera afunda porque tem densidade (d = m/v ) 
maior do que a da água. 
 
• Quando a massa de modelar toma o formato de um barco, seu volume é maior do 
que a esfera. Em conseqüência, a densidade do barco de massa de modelar ( 
d=m/V) fica menor do que a água e o barco flutua. 
 
 
 
 
 
 
O QUE EXPLORAR? 
 
 
• A flutuação dos corpos. 
 
 
 
 
AZEITONAS “MERGULHADORAS” 
 
 
 
 
 53 
Coloque algumas “azeitonas” e solte-as num copo com refrigerante 
 
Você verá que elas afundam e, em seguida, sobem e mergulham 
novamente. 
E repetem o fenômeno por diversas vezes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O QUE ACONTECE ? 
 
 
Os refrigerantes contém apreciável quantidade de gás carbônico ( CO2 ) dissolvido no 
líquido sob pressão. 
 
Algumas bolhas de CO2 que se formam aderem à superfície da azeitona fazendo 
com que a densidade do conjunto ( azeitona + bolhas de CO2 ) se torne menor do que a do 
refrigerante. Em conseqüência, a azeitona sobe. 
 
Enquanto o conjunto está subindo, a pressão hidrostática diminui e as bolhas de CO2 
expandem-se. Quando a azeitona atinge a superfície do refrigerante, parte das bolhas 
podem estourar ou mesmo desprender-se da azeitona. 
 
 54 
 Em conseqüência, a densidade da azeitona, torna-se maior que a do refrigerante e 
ela afunda. O processo se repete até que, a quantidade de CO2 do refrigerante diminua de 
forma que a quantidade de bolhas formadas não seja suficiente para fazer a azeitona subir. 
 
 
 
O QUE EXPLORAR ? 
 
 
• Densidade de um corpo homogêneo 
 
• Densidade de um corpo heterogêneo 
 
 
• Diferença entre densidade de uma substância pura e de um corpo.• Lei de Arquimedes e a flutuação dos corpos. 
 
 
 
 
 
 
EQUILIBRANDO UMA GOTA DE ÓLEO ENTRE ÁGUA 
E ÁLCOOL. 
 
 
 Coloca-se água num copo de vidro bem transparente até a metade do mesmo. 
Com a maior delicadeza possível acrescenta-se álcool ao copo até quase enchê-lo. 
 Usando um canudo de refresco como uma pipeta, introduz-se uma gota de óleo 
comestível no interior da mistura. 
 
 
 
 
 
 
Observa-se a formação de uma 
linda esfera de óleo; que fica 
equilibrada no meio do copo. 
 
 
 
 55 
 
 
 
 
 
 
O QUE ACONTECE ? 
 
 
 Os valores aproximados das densidades dos líquidos envolvidos são : 
 
 
• Água : 1 g/cm3 
 
• Álcool : 0,8 g/cm3 
 
 
• Óleo : 0,9 g/cm3 
 
 
 
Quando se coloca álcool delicadamente no copo, o álcool de menor densidade fica na 
parte superior do copo. Somente na região intermediária forma-se uma mistura de álcool e 
água. A gota de óleo afunda no álcool porque tem menor densidade que ele, mas flutua na 
água porque sua densidade é maior que a da água. Assim, a gota fica em equilíbrio na 
região intermediária. 
 
 A gota de óleo toma a forma esférica devido às forças de sua tensão superficial 
atuantes e ao fato do óleo não ser miscível nem em água nem no álcool. 
 
 Posteriormente pode-se misturar bem o álcool com a água e investigar o que ocorre. 
Se a gota flutuar pode-se acrescentar álcool à mistura para ver a gota afundar. 
 
 
 
 
O QUE EXPLORAR ? 
 
 
• Densidade de misturas homogêneas 
 
• Lei da flutuação 
 
 56 
 
• Formação de gotas. 
 
 
SIFÃO 
 
 
 
A água contida no recipiente A é escoada, através de um tubo, para um outro B, 
situado abaixo de A. 
 
 
 
 O que há de inusitado? 
 
 O inusitado é que a água sobe até uma 
certa altura acima da superfície da água em A, 
para depois cair para recipiente B. 
 
 Este efeito é denominado “efeito SIFÃO”. 
 
 O “efeito sifão” necessita de um “início’. 
Colocando-se um tubo vazio, a água por si só, 
não sobe pelo tubo e cai no recipiente mais 
abaixo. 
 
 Para iniciar o escoamento por “efeito 
sifão” é necessário: 
 
 
 
 • Colocar uma das extremidades do tubo dentro da água em A; 
 
 • Sugar o ar pela outra extremidade do tubo até que a água inicie o processo de 
escoamento e o efeito sifão seja implantado. 
 
 Uma outra maneira de iniciar o “efeito sifão”é colocar o tubo previamente cheio de 
água e deixar começar o escoamento pela extremidade B. 
 
 
 
 
 57 
 
O QUE ACONTECE ? 
 
 
Inicialmente, todo o conjunto está submetido à pressão atmosférica. 
 
Aspirando-se o ar do tubo pela extremidade B, a pressão interna do tubo diminui e a 
pressão atmosférica sobre a superfície da água em A faz o líquido ocupar todo o interior do 
tubo iniciando o processo de escoamento. 
 
Estando o tubo previamente cheio de água, o peso da coluna de líquido no ramo do tubo 
sobre o recipiente B é maior que o da coluna sobre o recipiente A . 
 
Além disso, com o escoamento cria-se no ponto mais alto do tubo uma região de baixa 
pressão que assegura o escoamento da água, para cima desde A até o topo do tubo. 
 
 
 
 
 
O QUE EXPLORAR ? 
 
 • A retirada de combustível do tanque de um carro usando uma mangueira. 
 
 
 
 
VASOS COMUNICANTES 
 
 
1. A Figura 1 representa uma mangueira transparente utilizada para verificar o 
nivelamento de superfícies. 
 
 
 
 
 
 Fig.1 
 
 
 
 58 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. Utilizando-se duas garrafas de refrigerante pode-se explorar o fenômeno dos vasos 
comunicantes. Numa das garrafas que inicialmente contém água, coloca-se uma das 
extremidades de uma mangueira cheia de água Fig.2 (a) . A outra extremidade dessa 
mangueira é colocada no fundo da outra garrafa que inicialmente está vazia Fig.2 (b). 
A Fig.2 (c) indica a situação de equilíbrio. Colocando mais água num dos recipientes, 
parte dela escoa para o outra garrafa. 
 
 
 
 
 
Fig.2 
 
 
 
 
 
 
 
O QUE ACONTECE ? 
 
 
 59 
 Quando a pressão num dos recipientes é maior que a no outro o liquido é deslocado do 
local de pressão maior, para o de menor até que as pressões se igualem. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 A Fig.3 ilustra o fenômeno. 
 
 
 
 
 
 
 Fig.3 
 
 
 
 
O QUE EXPLORAR ? 
 
 
 
 O funcionamento das redes de distribuição de água ( caixas d’água por exemplo) 
 
 O funcionamento de um Bule. 
 
 
 
 
O FUNCIONAMENTO DE UM BULE 
 
 
 O princípio de vasos comunicantes permite compreender o funcionamento de 
um bule de café. Analise as figuras abaixo: 
 
 
 
 
 
 60 
 
 
 
 
 
 
 
É possível? 
 
 
1. encher completamente o bule da figura acima? 
 
2. encher uma xícara de café situada acima do bico do bule? 
 
 
 
 
CHAFARIZ SIMPLES 
 
 
 
 
 
 
 
Um chafariz simples pode ser construído 
utilizando-se: 
 
• duas garrafas de refrigerante (2 litros); 
• três rolhas de plástico com 2 furos em 
cada; 
• tubos flexíveis de plásticos ( tubos M e 
N ) com diâmetro de 5 mm 
(aproximadamente); 
• um tubo não flexível ( de plástico duro 
ou vidro) com diâmetro 5 mm 
(aproximadamente). Na figura é o tubo O 
que liga o recipiente B com a bandeja A . 
• uma bandeja para recolher a água 
escoada. 
 
 61 
 
 
 
 
 
 
COMO FUNCIONA ? 
 
 
 A água colocada na bandeja A começa a escoar através do tubo M até a garrafa C. 
 
 
À medida que o volume de água cresce em C, um volume de ar corresponde é 
forçado, através do tubo N, para a garrafa B que inicialmente está cheia de água. 
 
 A transferência de ar da garrafa C para a B se faz com um acréscimo de pressão em 
B. Devido a este acréscimo, a água existente em B é comprimida, penetra pela parte inferior 
do tubo que liga o recipiente B à bandeja A e jorra pela extremidade desse tubo. 
 
 O funcionamento do chafariz cessa quando a garrafa B se esvaziar e a garrafa C ficar 
cheia de água. Para recomeçar basta retirar as tampas e trocar as posições das duas 
garrafas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O QUE EXPLORAR ? 
 
 
• Efeitos interessantes resultantes de acréscimo de pressão produzidos sobre 
líquidos e gases. 
 
 
 
Se houver vazamento de ar o chafariz não funcionará. Por 
isso, a perfeita vedação de todas as conexões é de 
grande importância. 
 62 
 
 
 
 
TORNADO DE ÁGUA 
 
 
Duas garrafas de refrigerante de 2 litros – são unidas por 
uma luva de PVC ou um tubo de PVC, estrangulado em sua 
parte central. As peças podem ser coladas com massa 
epóxi. 
 
A garrafa de baixo é cheia d’água. 
Se o sistema for simplesmente invertido, a água 
escoará para a garrafa vazia não de forma contínua, mas 
aos poucos, em “golpes” de água. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Entretanto, se as garrafas forem giradas rapidamente, durante o 
escoamento a massa de água também adquire, um movimento de 
rotação. 
 
 
Inicia-se então algo parecido com um “tornado de água”. 
 
 
 
 
 
Uma vez iniciado. o “tornado de água” continua até que 
toda a água passe para a garrafa que inicialmente estava vazia. 
 
 
 63 
O “tornado” permite que, pela sua região central, o ar passe de uma garrafa para 
outra. Assim, o escoamento torna-se contínuo, não ocorrendo os “golpes” de água. 
 
 
 
COMO FUNCIONA ? 
 
 
 Quando se faz o sistema girar rapidamente, a água que deve estar na garrafa de cima, 
escoa formando a configuração de um tornado: o líquido gira e forma-se um canal na parte 
central que permite a passagem contínua de ar para a parte superior. A energia potencial da 
água transforma-se em energia cinética, e as moléculas de água aumentamgradativamente 
sua velocidade enquanto se aproximam do orifício. 
 
 
 
 
 
O QUE EXPLORAR ? 
 
 
• A forma de escoamento da água numa pia. 
 
• A formação de tornados. 
 
 
 
 
MEDINDO A PRESSÃO ATMOSFÉRICA 
 
 
 
 
 Um barômetro – medidor de pressão atmosférica – 
foi construído pela primeira vez por TORRICELLI. 
 
 
 O barômetro consta de um tubo com, 
aproximadamente, 120 cm de comprimento e, 1 cm 
de diâmetro interno, que contém mercúrio ( Hg). Uma 
 64 
das extremidades do tubo é completamente selada, permitindo a existência de uma 
região onde a pressão 
 P = 0 ( vácuo). 
 
 
 
 
 
 Enchendo completamente o tubo com Hg e invertendo-o, o mercúrio, desce, 
deixando uma região sem pressão ( vácuo) e em seguida, estaciona deixando uma coluna de 
altura H próxima de 76 cm, quando se está ao nível do mar. 
Obs: Na verdade, a pressão na parte superior do barômetro não é exatamente nula, mas é 
uma pressão muito baixa que é a pressão de vapor do mercúrio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O QUE ACONTECE ? 
 
 
 
Em ambos casos, a pressão atmosférica que atua na superfície externa do 
mercúrio ou da água, equilibra a pressão da coluna. Então, medindo-se a altura da 
BARÔMETRO DE ÁGUA. 
 
 Pode-se construir um barômetro de água 
procedendo-se da seguinte forma: enche-se com 
água uma mangueira – 12 metros de comprimento - 
tendo uma das extremidades bem selada com uma 
rolha de borracha. Mantendo ambas as 
extremidades fechadas, eleva-se a mangueira até 
uma altura de 11 metros, conforme ilustra a figura. 
 Abre-se a extremidade inferior e observa-se 
que a água começa a descer dentro do tubo, mas 
pára quando o desnível H for igual a 10,3 metros ao 
nível do mar. 
 65 
coluna H do líquido barométrico, é possível medir a Pressão Atmosférica do local em 
que o barômetro está instalado. 
 
 
 
 
O QUE EXPLORAR ? 
 
• Unidades de pressão atmosférica. 
 
• Variação da pressão atmosférica com altitude. 
 
 
 
 
 
ELEVADOR HIDRÁULICO 
 
 
 
 Duas seringas, com êmbolos de seções transversais (áreas) diferentes, são 
conectadas mediante um tubo flexível contendo 
água, conforme esquema . 
 
 
 O êmbolo de área maior representa a carga 
do elevador e o outro, de área menor, o local onde 
se aplica a força que irá mover o sistema. 
 
 
Para elevar uma carga de peso P, é 
necessário aplicar-se uma força F menor que o 
peso. 
 
F < P 
 
 
 
 
Se a área A1 for o dobro da área A2, então a 
força F necessária para erguer a carga será a metade do peso P. 
 
 66 
Quanto maior a relação (A1/A2) menor será a força F. 
 
 
 
 
 
O QUE ACONTECE? 
 
 
 
O Princípio de Pascal estabelece que todo o acréscimo de pressão que se exerce num 
fluído ( líquido ou gás) é transmitido igualmente através dele. A força F aplicada produz um 
acréscimo de pressão (F/A2 ) que é transmitido ao êmbolo A1 o qual se equilibra com o 
acréscimo de pressão devido ao peso P ( P/A1). No equilíbrio, tem-se: 
 
 
 
 
 
 
Este sistema nada mais é do que uma máquina simples cuja vantagem mecânica – 
multiplicação da ação da força – será tanto maior quanto maior for a área A2 em relação à 
área A1. 
 
 
 
 
 
 
O QUE EXPLORAR? 
 
 
• Aplicação do Princípio de Pascal 
 
• Pressões : força/área 
 
 
• Máquinas Simples 
 
Logo, no equilíbrio: 
(F/A2 ) = ( P/A1) 
F = (A2/A1) P 
 
 67 
• Freio hidráulico, direção hidráulica, macaco hidráulico. 
 
 
 
 
TENSÃO SUPERFICIAL 
 
 
 
Tome um pedaço de fio de cobre e limpe bem sua 
superfície com palhinha de aço ( para remover 
óxidos ou gordura). 
 
 Dobre-o em forma de U e pendure-o na 
extremidade de uma mola sensível. Em seguida, 
introduza o fio de cobre em U invertido dentro de 
uma mistura de água com detergente. 
 
 
 
 Ao erguer delicadamente a mola , quando o fio começa a sair do líquido observa-se a 
formação de uma película que “puxa”o fio para baixo. 
 
As superfícies dessa película exercem forças que se 
opõem à tendência ao seu esticamento. São forças de 
contração. 
 
Isto pode ser observado quando se retira um 
pincel – de barba ou de pintura – de dentro d’água: a 
película que permeia os fios se contrai e atrai os fios 
do pincel, concentrando-os como mostra a figura. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 68 
Derretendo-se a parafina em cima de 
uma placa metálica quente, tem-se 
uma superfície onde a adesão da 
água é quase inexistente. 
 
A água não molha a parafina, 
material de que é constituída a vela. 
 
As moléculas que se encontram na superfície da película do líquido exercem, entre si, 
forças de atração molecular que são de contração. 
Estas forças moleculares superficiais constituem o que se denomina de TENSÃO 
SUPERFICIAL. 
O fenômeno da Tensão Superficial aparece somente nas moléculas da superfície de 
separação entre o líquido e o ar. 
 
Isto porque cada molécula que se encontra no interior do líquido é atraída em todas as 
direções pelas moléculas vizinhas. Assim, a força molecular tem resultante nula, de modo 
que a molécula pode se movimentar para todos os lados, mais ou menos livremente. 
 
 
 
 
 
 
 
Uma molécula da 
superfície não pode se 
movimentar tão 
livremente. 
 
 
 
Ela não interage com moléculas iguais a ela acima da película de líquido, pois o que existem 
são moléculas diferentes: as moléculas de ar. 
 
 
Observa-se que as moléculas superficiais possuem a tendência de serem puxadas 
para o interior do líquido. É por isso que a superfície onde elas se encontram tende a se 
contrair. 
 
 
 
 
PLACA REVESTIDA DE PARAFINA 
 
 
 69 
 
Um pingo d’água nesta placa adquire a forma ovalada ( quase esférica), devido à 
tensão superficial que atua no sentido de contrair a superfície. É dessa forma que se formam 
as gotas de chuva, um pingo de água que cai de uma torneira, ou uma gota de óleo que se 
forma dentro da água. 
 
Quando um líquido “molha” uma superfície, não há formação de gotas devido à 
aderência entre o líquido e a superfície. Neste caso o líquido se espalha “molhando” a 
superfície. 
 
 
 
 
LÂMINA DE BARBEAR FLUTUANDO NA ÁGUA 
 
 
 
Pode-se colocar uma lâmina de barbear em cima da superfície 
da água sem que ela afunde, apesar da lâmina ser mais densa que a 
água. 
 
 Para que a lâmina flutue, é necessário que ela não seja 
“molhada” pela água, isto é, que haja repulsão e não adesão da água 
na superfície da lâmina que está em contato com a água. Se a água 
“molhar” a lâmina, as moléculas que ficam aderidas serão 
incorporadas à lâmina, sendo atraídas para baixo pelas demais 
moléculas de água e a lâmina afunda 
 
 
 
 
TRANSBORDANDO UM COPO COM ÁGUA 
 
 
Encha um copo ou cálice com água e em seguida, com um conta-gotas, continue 
colocando, cuidadosamente, gotas de água no recipiente, até derramar a água. 
 
 
 
 
 70 
 
Você ficará admirado com a quantidade adicional de água que é possível colocar no 
recipiente!!! 
 
 
 
 
 
A FORMAÇÃO DE GOTAS DE ÓLEO 
 
 
Coloque 2/3 de água num copo. Complete-o 
com álcool, do modo mais delicado possível. 
Por sucção, encha um canudo grosso de 
refrigerante com óleo comestível. Usando-o 
como uma pipeta, deixe escoar o óleo dentro 
do copo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Observar-se- a formação de uma grande gota de óleo, quase esférica e bem estável. Pode-
se tocar a gota com os dedos observando o que ocorre. 
 
 
 
 
O QUE ACONTECE? 
 
 
A tensão superficial do óleo éa responsável pela formação da gota. 
 
A densidade do óleo é menor que da água e maior que do álcool, por isso a gota fica 
na região intermediária entre o álcool e a água.71 
Mesmo quando tocada ou empurrada, a gota não se desfaz facilmente devido à 
tensão superficial, que forma uma espécie de película rígida na superfície da gota. 
 
 
 
PELÍCULAS E BOLHAS DE SABÃO 
 
 
Pode-se construir com arame ou fio rígido de cobre diversas formas geométricas. 
 
Os esquemas abaixo ilustram algumas dentre as muitas possibilidades. Mergulhando-
as em uma mistura de água com detergente, e retirando-se pode-se obter películas de 
diversos formatos. 
 
Assoprando-se estas películas, pode-se obter as famosas “BOLHAS DE SABÃO”. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O QUE ACONTECE? 
 
 72 
 A formação de bolhas de sabão e películas das mais variadas e interessantes formas, 
ilustra o fenômeno da tensão superficial (força de atração entre as moléculas do líquido). 
 
 O sabão ou detergente diminuem a tensão superficial da água, o que permite a 
formação de películas de acordo com a forma geométrica utilizada. 
 
DIMINUINDO A TENSÃO SUPERFICIAL DA ÁGUA 
 
 
 
 
 
 
Coloca-se um palito de dente de modo que ele flutue na superfície 
da água contida num recipiente, uma taça ou um copo de boca 
grande para facilitar o experimento. 
 
 
 
 
 
 Em seguida, coloca-se outro 
palito na superfície, de forma que os dois palitos fiquem 
paralelos na superfície da água. 
 
Cuidadosamente coloca-se uma gotinha de detergente 
entre os dois palitos. 
 
Observa-se que eles se afastam rapidamente. 
 
 
 
 
 
O QUE ACONTECE? 
 
 
 A função do detergente ( ou do sabão) é diminuir a tensão superficial da água. Com a 
tensão superficial diminuída, a água pode “molhar” as superfícies nela colocadas e assim 
exercer a sua função de lavar e limpar. 
 73 
 
 A tensão superficial na região entre os palitos diminui na presença do detergente. Isto 
é, a força de atração entre as moléculas da película de água entre os palitos diminue, e a 
força atrativa das moléculas constituintes da película de água da região de fora “puxa” o 
palito. Tem-se a impressão, equivocada, que o detergente empurra os palitos. 
 
 
 
OS BARQUINHOS QUE SE MOVEM SEM 
COMBUSTÍVEL 
 
 
 
 Pequenos barcos feitos de papel alumínio são colocados na água de uma bacia. Nos 
barcos são feitas pequenas reentrâncias, conforme a ilustração. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Faz-se os barcos flutuarem e coloca-se umas gotinhas de álcool ou detergente perto 
das reentrâncias, o álcool ou detergente, escoa para a água. 
 
Observa-se uma curiosa “corrida” dos barcos na superfície da água. 
 
 
 
 
 
 
O QUE ACONTECE? 
 
 
 O álcool ou o detergente provoca a diminuição da tensão superficial da água. 
 
 74 
 Assim, a tensão superficial na parte traseira dos barcos diminui e a tensão da película 
de água da parte dianteira “puxa-os” para frente. 
 
 
 
 
 
CONFINANDO TALCO 
 
Coloca-se água num prato e aguarda-se até que ela não se movimente.Em seguida espalha-
se um pouco de talco sobre a superfície. 
 
Pingam-se gotas de um líquido que diminua a tensão superficial da água: detergente, álcool, 
ou água de sabão. 
 
 
 
Observa-se o “confinamento” 
do talco na região oposta 
àquela onde o líquido foi 
gotejado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
O QUE ACONTECE? 
 
 
 Diminuindo a tensão superficial num local da superfície do líquido, as demais 
moléculas serão atraídas mais fortemente e a região oposta da superfície do líquido se 
contrai. Como as partículas de talco são muito mais leves e não se misturam com a água 
 ( ficam em suspensão), a contração da superfície da água carrega o talco consigo. 
 
 
 
 
 75 
... se eleva, rapidamente, 
assim que a corrente de ar 
passa pela parte superior da 
folha de papel! 
 
 
 
 
 
 
 
ASSOPRANDO-SE UMA BANDEIROLA. 
 
 
 
Com uma vareta e uma folha de papel, 
constrói-se uma bandeirola. 
 
 
 
 
 
 
Coloca - se a bandeirola conforme ilustra a figura. 
 
Assopra-se de modo que se produza uma “corrente de ar” . 
Observa-se que a folha de papel... 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O QUE ACONTECE ? 
 76 
 
 
A pressão do ar é uma medida do “grau de compressão” de suas moléculas. 
 
O ar, entrando em movimento, tem o seu grau de compressão diminuído. Assim, a 
pressão na parte superior da bandeirola torna-se menor que na da parte inferior (onde o ar 
está praticamente parado). 
 
Estabelece-se, então, uma “diferença de pressão” entre os dois lados da bandeirola 
que “empurra” a folha de papel para cima. 
 
 Sem movimento do ar, a pressão nos dois lados do papel é igual e não há “diferença 
de pressão” Por isso, o papel permanece imóvel. 
 
 
 
 
 
 
O QUE EXPLORAR ? 
 
 
• Pressão do ar em movimento 
 
• A diferença de pressão nas asas de um avião em vôo e a força de 
sustentação. 
 
 
• A aerodinâmica dos vôos de pássaros e aviões. 
 
 
 
 
 
 
O CARRETEL E O CARTÃO. 
 
 
Arruma-se um carretel – desses usados para enrolar linha de costura – de preferência, 
de tamanho grande. 
 77 
Será que o cartão será 
arremessado para 
longe ? 
 
 
 
Recorta-se um quadrado, um pouco maior 
que o círculo do carretel, colocando-se um alfinete 
no seu centro. 
 
 
 
 
 
 
Coloca-se o alfinete dentro do pequeno túnel do carretel e, 
assopra-se do outro lado do orifício, conforme a figura. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Quando a corrente de ar passa pela boca do 
orifício, o cartão é bruscamente “puxado” 
para o carretel. 
 
 
 
 
 
 78 
 
 
 
 
 
 
O QUE ACONTECE ? 
 
 
O movimento das moléculas de ar (corrente), cria uma região de baixa pressão 
defronte à boca do orifício, sobre o qual o ar passa com grande velocidade. 
 
Assim, dentro do orifício tem-se baixa pressão e no lado externo do cartão, o ar 
encontra-se em repouso e a pressão nesta região é a pressão atmosférica. 
 
Logo, entre as duas bocas do orifício, surge uma diferença de pressão: a pressão 
atmosférica (maior) do lado do cartão e a pressão do ar em movimento (menor) do outro 
lado. Esta diferença de pressão força ou “empurra” o cartão contra o carretel. 
 
 
 
 
O QUE EXPLORAR ? 
 
 
• Pressão do ar em movimento. 
 
• Diferença de pressão e força 
 
 
 
 
 
GARRAFAS TEIMOSAS 
 
 
 
 
Dependura-se duas garrafas de plástico vazias. Deixa-se, 
entre elas, uma distancia de 5 cm, aproximadamente. 
 79 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Assoprando-se ou fazendo-se passar uma forte corrente de ar entre as 
garrafas, usando um secador de cabelo, o que se observa ?. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Elas se 
aproximam! 
Porque não se 
afastam? 
Assoprando-se entre 
elas, pode-se 
separá-las, ainda 
mais ? 
 80 
O QUE ACONTECE? 
 
 
A moléculas do ar em movimento apresentam “grau de compressão” menor que as 
moléculas do ar em repouso. Então, onde o ar estiver em movimento a “pressão é menor” 
que na região onde o ar estiver em repouso. Quanto maior velocidade do ar, menor será sua 
pressão. 
 
Portanto, entre as faces internas das garrafas a pressão é menor do que 
nas faces externas, onde a pressão exercida pelo ar é igual à pressão 
atmosférica local. Assim, a pressão atmosférica que atua nas faces externas 
de cada garrafa, empurra-as uma contra a outra. 
 
 
 
 
O QUE EXPLORAR ? 
 
• Pressão como medida do grau de compressão das moléculas. 
 
• Forças e Pressão 
 
• Pressão e velocidade do ar. 
 
 
 
 
 
 
BORRIFADOR CASEIRO 
 
 
Um canudo de refresco é cortado em 2 partes ( uma maior que a outra, dependendo 
do copo com água disponível). 
A de