Em Ciência aprende-se a partir de problemas que surgem. Quando é colocado
uma nova questão, há que desenvolver uma metodologia científica, ou seja, Identificação
do Problema, Levantamento de Hipóteses, Realização de Experiências, Reflexão/Análise
e Conclusões.
Foi essa a metodologia seguida neste Desafios 4.
Confrontados com o PROBLEMA: “ O que acontece ao líquido num copo, em
situação de imponderabilidade? ”, partimos para o levantamento de HIPÓTESES: A
água vai flutuar porque não há gravidade!; A água vai tomar a forma esférica porque é a
situação de menor energia em micro gravidade!; A água vai ficar dentro do copo como na
Terra porque não é a ausência de gravidade que altera essa situação!
E deparámo-nos com tantas hipóteses que o melhor mesmo era passar à pesquisa
de teoria que pudesse sustentar qualquer experiência que viéssemos a realizar para
retirarmos alguma conclusão.
E mãos à obra! Havia tanta coisa…Começámos por pesquisar um pouco sobre os
líquidos, a água, a tensão superficial dos líquidos, a força gravitacional, a
imponderabilidade...
O estado líquido é um dos três estados em que a matéria se apresenta na Natureza.
Os líquidos não conseguem manter uma forma própria, pelo que têm de ser contidos num
recipiente. Uma outra propriedade típica dos líquidos é a de molhar as superfícies dos
sólidos. A atracção entre as moléculas do líquido e do sólido é mais forte do que a
atracção entre as moléculas do líquido. Para se saber como se comportará um líquido
num copo, é preciso observar a sua superfície. A superfície nunca é plana porque está
sujeita à força gravitacional e à tensão superficial, uma força que actua entre as moléculas
superficiais do líquido e as paredes do recipiente. A superfície forma uma curva,
chamada menisco, que no caso da água é côncavo, isto é, voltada para baixo.
Mas o líquido em questão não era um qualquer, era a nossa amiga água!
A molécula de água é formada por dois átomos de hidrogénio e um de oxigénio.
Podemos dizer que a molécula de água assemelha-se a um triângulo onde há um excesso
de carga positiva nos dois vértices ocupados pelos átomos de hidrogénio e um excesso de
carga negativa no vértice ocupado pelo oxigénio.
Quando se fala em imponderabilidade, fala-se em ausência de gravidade, mas na
realidade, quando se está em órbita, a gravidade não desaparece. A ausência de peso
verifica-se porque a gravidade é precisamente equilibrada pela força centrífuga gerada
pela rotação, por isso é não é possível criar, aqui na Terra, um ambiente sem gravidade,
apenas se simula. Por isso se utiliza a expressão: sensação de ausência de gravidade, ela
existe mas é de menor intensidade. No espaço, graças a este fenómeno, os líquidos não
caem para o chão, flutuam livremente e não há necessidade de os reter num recipiente.
Depois disto, resolvemos passar à parte EXPERIMENTAL: Para comprovarmos
a formação do menisco testou-se em diferentes recipientes a forma que a água tomava,
depois realizou-se uma outra experiência em dois recipientes iguais, um cheio de água e
outro com um pouco menos de água, onde se testou a tensão superficial. Observou-se que
de facto, a água dentro do copo forma uma superfície mais ou menos plana e encurvada
para cima nas paredes internas do copo, e no outro recipiente, que era mais estreito, ai
sim, observou-se que a superfície da água assumia uma forma côncava, o menisco. Num
fluído cada molécula interage com as moléculas vizinhas, estas forças de interacção
fazem com que as moléculas na superfície sofram atracções para o interior do líquido,
mas no sentido contrário não sofre qualquer força. Apesar de não ter sido testado, sabe-se
que a tensão superficial depende da natureza do líquido, do meio que o rodeia e da
temperatura. Estes parâmetros não foram testados, porque o que interessava para o
problema em questão era de facto o meio que rodeia o líquido, a imponderabilidade.
Seguiu-se
o
momento
da
REFLEXÃO/ANÁLISE.
Em
situação
de
imponderabilidade, as interacções entre o líquido e o sólido serão ainda mais evidentes já
que não existe a força gravitacional, e a água manter-se-ia dentro do copo! Se por acaso o
copo fosse agitado, ai sim, a água sairia, devido ao princípio da inércia, e tomaria a forma
esférica, situação de energia mínima, uma vez que a forma espacial que tem menor área é
a esfera. Este principio é o que permite que os astronautas possam comer sopa com uma
colher, já que há interacções entre o líquido e o material da colher, bem como o facto de a
comida ter que ser re-hidratada para que haja as interacções necessárias, uma vez que
sem força gravitacional a comida ficaria “agarrada” no tubo digestivo. CONCLUSÃO:
Em situação de imponderabilidade, em que se encontrava a nave de Tintim, o whisky do
Capitão Haddock não sairia do copo!
Catarina Casimiro
7º C, Colégio José Álvaro Vidal