Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências Ensino Fundamental, 6º Ano Tipos, características e os recursos tecnológicos aplicados ao estudo da pressão do ar CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos, características e recursos tecnológicos aplicados ao estudo da Pressão do Ar Imagem: Benjamingnong / Creative Commons Atribuição-Partilha nos Termos da Mesma Licença 2.5 Genérica ... a Ciência do Canudinho • Ao tomar aquele seu coco verde geladinho, já se perguntou como é possível o líquido subir pelo canudinho?; • a diferença de pressão explica tudo; • é... CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos, características e recursos tecnológicos aplicados ao estudo da Pressão do Ar Experimento: bebendo de canudinho MATERIAIS • refrescos em pó; • copos descartáveis; • canudos para refrescos descartáveis; PROCEDIMENTO • preparar o refresco em pó conforme instruções do fabricante; • entregar um copo de refresco com dois canudos (ou um canudo dividido ao meio) para todos os estudantes; • pedir para posicionar um canudinho no interior do copo com o refresco e o outro fora, colocando ambas as extremidades na boca; • tentar sugar o refresco. CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos, características e recursos tecnológicos aplicados ao estudo da Pressão do Ar • • • • • • só será possível sugar o refresco quando os canudinhos estiverem dentro do copo; quando sugamos, expandimos o ar no interior da boca para diminuirmos a pressão do ar no interior do canudo; assim, a pressão atmosférica empurra a superfície do refresco para baixo, fazendo-o subir, pois a pressão é maior do lado de fora do canudo; ao colocarmos um canudo fora do copo, diminuímos a pressão do ar dentro da boca, o ar de fora entra pelo segundo canudo e faz com que aumente novamente; assim, a pressão no interior da boca tornase igual à pressão fora da boca; então, o líquido não subirá! Imagem: Yamada Kazuyuki / Creative Commons Atribuição 2.0 Genérica Bebendo de Canudinho CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos, características e recursos tecnológicos aplicados ao estudo da Pressão do Ar O Mundo de Beakman Imagem: Gussisaurio / Domínio Público Imagem: Redjar / Creative Commons Atribuição-Partilha nos Termos da Mesma Licença 2.0 Genérica Para visualizar as explicações, assista ao Mundo de Beakman em http://www.youtube.com/watch?v=kYNaQqZc5Kk CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos, características e recursos tecnológicos aplicados ao estudo da Pressão do Ar Pressão Atmosférica • o planeta Terra está envolvido por uma espessa camada de ar (aproximadamente 800 km); • essa camada exerce pressão sobre tudo que está aqui, inclusive sobre nós, seres humanos; • a pressão nas regiões mais baixas (ao nível do mar) é de 1 atm (1 atmosfera); assim, a pressão atmosférica é a pressão exercida pelos gases da atmosfera sobre um determinado ponto da superfície da Terra; em outras palavras, é a força por unidade de área exercida pelo ar contra uma superfície; • o ar é composto principalmente pelos gases oxigênio (O2) e nitrogênio (N2). CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos, características e recursos tecnológicos aplicados ao estudo da Pressão do Ar Primeira derrota do Brasil nas eliminatórias: a pressão venceu! • • • • • • a primeira derrota da Seleção Brasileira de Futebol em toda a história nas Eliminatórias para a Copa do Mundo aconteceu nas Eliminatórias para a Copa de 1994, nos EUA; o Brasil perdeu para a Bolívia, em La Paz; a desculpa para a derrota foi a altitude de La Paz (3.700m acima do nível do mar); os jogadores não estavam acostumados a jogarem num ambiente de baixa pressão atmosférica; o jogo da volta foi em Recife (no nível do mar) e o Brasil goleou a Bolívia por 6 x 0; de acordo com os jogadores, Recife foi importante para a conquista do Tetra na Copa de 1994. http://blogs.diariodepernambuco. com.br/esportes/wpcontent/uploads/2009/06/1993brasil-6-x-0-bolivia.jpg 28/08/1993 – O Estádio do Arruda lotou para ver a goleada de 6 x 0 em cima da Bolívia (a líder das Eliminatórias). CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos, características e recursos tecnológicos aplicados ao estudo da Pressão do Ar A pressão atmosférica nem sempre é a mesma Estádio de futebol em La Paz, Bolívia • • • • Imagem: Estádio de futebol em La Paz, Bolívia / Henrry104 1 / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported • a camada de gases se modifica com a altitude e fica mais rarefeita em certos lugares; em regiões de grande altitude, existe uma menor quantidade de partículas de ar por unidade de volume; assim, a pressão diminui; quando a Seleção Brasileira vai jogar em La Paz (Bolívia), cerca de 3.700m acima do nível do mar, os jogadores realmente sentem muito o efeito da altitude; • quanto maior a altitude, menor será a pressão atmosférica; o corpo demora um tempo para se adaptar a essa nova pressão. CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos, características e recursos tecnológicos aplicados ao estudo da Pressão do Ar Enchendo um balão dentro de uma garrafa MATERIAIS • água quente; • recipiente transparente de boca estreita (tipo garrafa de água mineral) com um funil; • bexigas de aniversário; PROCEDIMENTO • jogar um pouco de água morna no interior do recipiente de vidro para este não quebrar; • em seguida, joga-se água quente; • imediatamente, adapta-se uma bexiga na boca da garrafa de modo a vedá-la; • o balão irá inflar sem que se sopre pela boca. CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos, características e recursos tecnológicos aplicados ao estudo da Pressão do Ar Passo a passo... Logo após adicionar a água quente (A), deve-se acoplar a bexiga na boca da garrafa (B). À medida que a água for esfriando, a bexiga vai sendo sugada para dentro da garrafa, inflando (C). A B C Para ver o experimento no Youtube: http://www.youtube.com/watch?v=qipY5qVCtCA CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos, características e recursos tecnológicos aplicados ao estudo da Pressão do Ar Enchendo um balão dentro de uma garrafa • ao adicionarmos a água quente no recipiente de vidro, a pressão no interior da garrafa é quase a mesma da pressão atmosférica; Quando a água está fervendo, sua pressão é exatamente igual à pressão atmosférica. • após vedarmos a boca da garrafa com uma bexiga, o vapor d’água fica preso no interior do recipiente; • assim, haverá o fenômeno da condensação (passagem do estado gasoso para o líquido), diminuindo a temperatura e a pressão dentro da garrafa; • como a pressão fora da garrafa agora está maior, o ar é empurrado para a bexiga, que começa a encher. CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos, características e recursos tecnológicos aplicados ao estudo da Pressão do Ar • Numa cidade situada ao nível do mar, como Recife, se colocarmos mercúrio (Hg) num recipiente e uma coluna de vidro sobre ele, verificaremos que o nível do metal subirá até uma altura de cerca de 76 cm; • esse é o valor da pressão atmosférica no nível do mar: 76 cm de uma coluna de mercúrio (76 cmHg); 76 cmHg = 76 torr = 1 atm • quem descreveu esse dispositivo pela primeira vez foi Evangelista Torricelli em 1643. Barômetro de Torricelli, um aparelho rústico para medir a pressão do ar. A pressão do ar empurrará o líquido para baixo, fazendo-o subir pela coluna. Imagem: Barômetro de Torricelli, um aparelho rústico para medir a pressão do ar / Voker Sperlich / Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Germany Como podemos medir a pressão? CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos, características e recursos tecnológicos aplicados ao estudo da Pressão do Ar Imagem: Autor desconhecido/ Public Domain Evangelista Torricelli • nasceu em Faenza (Itália), em 15 de Outubro de 1608; • foi matemático e físico ; • conheceu Galileu Galilei pouco antes deste morrer; • depois da morte de Galileu, foi nomeado matemático do grão-duque e professor de matemática na Academia Florentina; • descobriu o princípio do barômetro em 1643; • a unidade de pressão torr (torricelli) foi dada em sua homenagem; • Torricelli faleceu em Florença (Itália) em 25 de outubro de 1647, poucos dias depois de contrair febre tifoide. CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos, características e recursos tecnológicos aplicados ao estudo da Pressão do Ar é um dispositivo utilizado por profissionais da saúde (médicos, principalmente) para medir indiretamente a nossa pressão arterial; é composto por uma bolsa inflável de borracha envolvida por uma capa de tecido inelástico (braçadeira), que está conectada por um tubo de borracha a um manômetro, e por outro tubo, que contém uma válvula controlada pelo operador, conectada a uma pera, com a finalidade de insuflar a bolsa pneumática (encher a bolsa de ar). Imagem: Parvathisri / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported Esfigmomanômetro Pressão arterial é a pressão exercida pelo sangue contra a superfície interna das artérias. Normalmente, encontra-se um pouco acima da pressão atmosférica para manter as artérias e demais vasos inflados. CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos, características e recursos tecnológicos aplicados ao estudo da Pressão do Ar Fique de Olho! Não confie nas medições da pressão arterial que são realizadas no meio das ruas do centro do Recife; para confiar nessas medições, devem-se verificar dois fatores importantes: 1) essas pessoas são profissionais da área de saúde? 2) o esfigmomanômetro está calibrado de acordo com as especificações do INMETRO? CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos, características e recursos tecnológicos aplicados ao estudo da Pressão do Ar INMETRO • é o Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia, um órgão federal que atua como Secretaria Executiva do Conselho Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial; • sua missão é dar confiança à sociedade brasileira nas medições e nos produtos, através da metrologia e da avaliação da conformidade, promovendo a harmonização das relações de consumo, a inovação e a competitividade do país. Fiscal do INMETRO Imagem: Fiscal do Inmetro / Roosewelt Pinheiro/ABr / Creative Commons Attribution 3.0 Brazil CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos, características e recursos tecnológicos aplicados ao estudo da Pressão do Ar Manômetro Imagem: ADwarf / Domínio Público • é um instrumento utilizado para medir os fluidos (gases e líquidos) contidos em recipientes fechados; • emprega a pressão atmosférica como nível de referência; • verificamos a utilização de manômetros quando vamos calibrar pneus de bicicletas ou de carros. CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos, características e recursos tecnológicos aplicados ao estudo da Pressão do Ar Calibragem de Pneus • o calibrador de pneus é um tipo de manômetro; • um automóvel com os pneus descalibrados (numa pressão diferente da recomendada pelo fabricante) poderá causar acidentes; • com os pneus com uma pressão abaixo da recomendada, o veículo ficará mais “pesado” e gastará mais combustível para se movimentar; • calibrar os pneus é importante para a segurança e para a economia do automóvel! Imagem: Magnus Bäck / Domínio Público CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos, características e recursos tecnológicos aplicados ao estudo da Pressão do Ar Compressores de Ar • um compressor de ar é um compressor que trabalha exclusivamente com ar; • sua característica básica é a de converter movimentos mecânicos gerados por energia elétrica, principalmente, em ar comprimido; ar comprimido é o ar a altas pressões; • existem diversos tipos de compressores de ar, cada um com seu propósito de utilidade; • compressores de média capacidade são utilizados em sistemas de freios de trens e ônibus, oficinas mecânicas e borracharias. Imagem: Fábio Texeira / Creative Commons - Atribuição Partilha nos Mesmos Termos 3.0 Não Adaptada CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos, características e recursos tecnológicos aplicados ao estudo da Pressão do Ar Aplicações dos Compressores Imagem: Arpingstone / Domínio Público Verificamos a utilização de compressores nos consultórios odontológicos. As portas dos ônibus são acionadas por ar comprimido. Imagem: Matt Davis / Creative Commons Atribuição 2.0 Genérica Imagem: U.S. Navy photo / Domínio Público Para inflar esse “pula-pula”, também temos que utilizar um compressor! CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos, características e recursos tecnológicos aplicados ao estudo da Pressão do Ar Altímetros são instrumentos utilizados para medir altitudes, normalmente sob a forma de um manômetro; esse manômetro registra alterações da pressão do ar que acompanham as variações de altitude; o altímetro é obrigatório em todas as aeronaves; ele mede a pressão do ar, mas em seu visor aparece a transformação desse valor para uma unidade de altura chamada pés (ft). Imagem: CambridgeBayWeather / Domínio Público Imagem: Arpingstone / Domínio Público CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos, características e recursos tecnológicos aplicados ao estudo da Pressão do Ar • carta de baralho ou um pedaço retangular de cartolina; • copo com água; PROCEDIMENTO • coloque água no copo até a borda, sem derramar; • fixe na boca do copo com água a carta de baralho; • em seguida, emborque o copo. Para visualizar melhor o experimento: http://www.youtube.com/watch?v=KEP-ZLHWlxA Imagem: Tysto / Domínio Público MATERIAIS Imagem: Cburnett / Creative Commons Atribuição-Partilha nos Termos da Mesma Licença 3.0 Unported A água que não cai CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos, características e recursos tecnológicos aplicados ao estudo da Pressão do Ar Questões 1) Você acredita que é possível a água não derramar, caso emborquemos o copo? 2) Você está com medo de se molhar completamente? 3) Relate o que aconteceu depois que você emborcou o copo. 4) Como você pode explicar o que acabou de acontecer? CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos, características e recursos tecnológicos aplicados ao estudo da Pressão do Ar • uma folha de papel (pode ser de caderno); • dois livros; PROCEDIMENTO • colocar a folha de papel sobre os dois livros; • soprar embaixo da folha. Imagem: Rfc1394 / Domínio Público MATERIAIS Imagem: Ryan Franklin / Creative Commons Attribution 2.0 Generic Experimento: A folha que dobra CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos, características e recursos tecnológicos aplicados ao estudo da Pressão do Ar A Folha que Dobra • Ao soprarmos embaixo da folha de papel, ela se dobra um pouco para baixo; • antes de soprarmos, a pressão atmosférica que atuava na parte superior da folha era igual à pressão atmosférica que atuava na parte inferior da folha; • quando sopramos debaixo da folha, esta se move para baixo, indicando que a pressão atmosférica que atua na parte de baixo da folha diminuiu; assim, quando o ar se movimenta na parte de baixo da folha, a pressão atmosférica naquele lugar se torna menor. CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos, características e recursos tecnológicos aplicados ao estudo da Pressão do Ar Materiais Extra Como medir a pressão arterial: http://www.youtube.com/watch?v=sCtzOgCo3h8 Experimento sobre medição da pressão arterial: http://www.youtube.com/watch?v=XQKhuGOsFKA Efeitos da altitude em jogos de Futebol: http://www.youtube.com/watch?v=ThG6xeypD_A Efeitos da pressão do ar: http://www.youtube.com/watch?v=P5AOOO_6Iv4&f eature=related Tabela de Imagens n° do slide 2 4 5 6 8 12 13 14 direito da imagem como está ao lado da foto Benjamingnong / Creative Commons Atribuição-Partilha nos Termos da Mesma Licença 2.5 Genérica Yamada Kazuyuki / Creative Commons Atribuição 2.0 Genérica Redjar / Creative Commons AtribuiçãoPartilha nos Termos da Mesma Licença 2.0 Genérica Gussisaurio / Domínio Público link do site onde se consegiu a informação Data do Acesso 30/08/2012 http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Coconut_dr ink.jpg?uselang=pt-br http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sipahh_30/08/2012 _girl.jpg?uselang=pt-br 30/08/2012 http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Paul_zaloo m_b_20041101.jpg?uselang=pt-br http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Beakman_L 30/08/2012 ester_1.jpg?uselang=pt-br Estádio de futebol em La Paz, Bolívia / 30/08/2012 http://commons.wikimedia.org/wiki/File:EstadioBoli Henrry104 1 / Creative Commons via.jpg Attribution-Share Alike 3.0 Unported Barômetro de Torricelli, um aparelho rústico 30/08/2012 para medir a pressão do ar / Voker Sperlich / Creative Commons Attribution-Share Alike http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Prinzip_Torr icelli.jpg 2.0 Germany http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Evangelista 30/08/2012 Autor desconhecido/ Public Domain _Torricelli.jpg Parvathisri / Creative Commons Attribution- http://commons.wikimedia.org/wiki/File:130/08/2012 Sphygmomanometer-aniroid_type.jpg Share Alike 3.0 Unported Tabela de Imagens n° do slide direito da imagem como está ao lado da foto link do site onde se consegiu a informação Fiscal do Inmetro / Roosewelt Pinheiro/ABr / http://commons.wikimedia.org/wiki/File:INMETROfis cal.jpg Creative Commons Attribution 3.0 Brazil http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Druck_Man 17 ADwarf / Domínio Público ometer.jpg?uselang=pt-br http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Jaguar_XK_ 18 Magnus Bäck / Domínio Público Double_Five_(9x18%22)_alloy_wheel.jpg 19 Fábio Texeira / Creative Commons Atribuição - Partilha nos Mesmos Termos 3.0 http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Compressor3.jp g Não Adaptada http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bouncy.cast 20a Arpingstone / Domínio Público le.arp.jpg?uselang=pt-br 20b Matt Davis / Creative Commons Atribuição http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lothian_Bu ses_bus_93_Dennis_Dart_SLF_Plaxton_Pointer_2_S 2.0 Genérica N53_AVG_Harlequin_livery.jpg?uselang=pt-br http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheirhttp://commons. 20c U.S. Navy photo / Domínio Público wikimedia.org/wiki/File:US_Navy_050805-N-0168J004_U.S._Navy_Dentist_Lt._Howard_Polansky_uses_ a_dental_drill_to_access_a_tooth%5Ersquo,s_root_d uring_an_emergency_root_canal_on_a_military_wor king_dog.jpgo:Aircraft_altimeter.JPG 16 Data do Acesso 30/08/2012 30/08/2012 30/08/2012 30/08/2012 30/08/2012 30/08/2012 30/08/2012 Tabela de Imagens n° do slide direito da imagem como está ao lado da foto 21a CambridgeBayWeather / Domínio Público 21b Arpingstone / Domínio Público 22a Cburnett / Creative Commons AtribuiçãoPartilha nos Termos da Mesma Licença 3.0 Unported 22b Tysto / Domínio Público 24a Ryan Franklin / Creative Commons Attribution 2.0 Generic 24b Rfc1394 / Domínio Público link do site onde se consegiu a informação Data do Acesso http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Aircraft_altimet 30/08/2012 er.JPG http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Dhl.a300b4. 30/08/2012 oo-dlz.arp.jpg 30/08/2012 http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Playing_car d_heart_10.svg?uselang=pt-br http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Glass-of30/08/2012 water.jpg http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Old_book_- 30/08/2012 _Les_Miserables.jpg http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Paper_450x 30/08/2012 450.jpg?uselang=pt-br