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MCE Reportagens
08 Abril 2020
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Foto Alberto Jacob Filho, MultiRio

É provável que muitas crianças fiquem ansiosas ou entediadas durante o período de afastamento social, provocado pela pandemia da covid-19. Para deixar o dia a dia delas mais divertido é preciso ser criativo. Que tal estimular a curiosidade natural que elas têm e ensiná-las a fazer experimentos que, além de parecerem brincadeira, instruem! Mas atenção! É importante acompanhá-las durantes os experimentos, principalmente aqueles que mexem com elementos químicos como fósforo e água sanitária, entre outros.

A MultiRio selecionou sete experiências com materiais fáceis de se ter em casa, todas com as devidas explicações científicas. Realizando-as, o tempo vai passar de maneira mais lúdica. Mãos à obra!

1 – Pote fosforescente

Raspe a cabeça de uns 50 palitos de fósforo e soque as raspas até formar um pó. Coloque-o em um potinho transparente e despeje duas tampas de água sanitária e deixe descansar por cerca de 20 minutos. Após esse tempo, adicione seis tampas de água oxigenada. Feche o potinho e agite-o para misturar os ingredientes. Ocorrerá uma reação química. O potinho brilhará com uma luz azul por várias horas. Caso seu pote não ilumine é porque o seu fósforo não é puro. O jeito é fazer de novo com mais cabeças de palito de fósforo, adicionando as raspas da lixa da caixa dos fósforos.

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Fósforo reage com água sanitaria e água oxigenada. Foto Pxhere, cc

Explicação: De acordo com a professora de Ciências da E.M. Minas Gerais (2ª CRE) Inês Mauad, que também elabora o Material Didático Carioca para o 9º ano, o que ocorre é um processo acelerado de oxidação. Juntos, o fósforo, o hipoclorito de sódio (água sanitária) e o peróxido de hidrogênio (água oxigenada) provocam uma reação química. Os elétrons desses elementos químicos saltam para fora de suas órbitas, liberando luz e gerando um belo efeito visual. Em ambientes escuros, a luz fica mais brilhante. É este mesmo processo que faz com que aquelas pulserinhas fosforescentes de festas de aniversário brilhem.

2 – Cabo de guerra eletrostático

Em uma superfície lisa, como a de uma mesa, escolha um ponto qualquer e, com a ajuda de uma régua, faça uma linha reta com giz. Caso não queira riscar a superfície, corte uma tira de papel bem fininha, umedeça-a para melhorar a aderência, e substitua o traço de giz por ela. A partir desta linha, marque 20 cm para o lado direito e 20 cm para o esquerdo, também com o giz ou a tirinha de papel. A ideia é formar um campinho de cerca de 40 cm de comprimento, com uma marca no centro, determinada pela primeira linha desenhada. Feito isto, pegue uma latinha vazia de refrigerante, dois canudinhos de plástico (ou dois balões de festa cheios) e dois pedaços de pano (pode ser a camiseta!).

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Faça uma latinha vazia se mover por indução. Foto: Wikipedia, cc

Como jogar: A brincadeira é feita com dois jogadores. Coloque a lata, na marca central do campinho criado. Dê um canudinho (ou um balão) e um pedaço de pano para cada jogador, cada um postado em um lado do campo. Ambos devem esfregar o pano no canudinho (ou em uma parte da balão), durante alguns segundos e aproximá-lo da latinha. Não vale tocar nela. A lata será atraída pelo canudinho (ou balão) pela força eletrostática. Vence aquele que conseguir levar primeiro a latinha até a linha de fundo do seu próprio lado do campo! Que tal jogar uma partida de melhor de cinco?

Explicação: Segundo a professora Inês Mauad, a energia eletrostática é a carga elétrica de um corpo cujos átomos apresentam instabilidade na sua neutralidade. Normalmente, os corpos ficam neutros quando estão em repouso, mas as cargas elétricas podem ser ativadas por meio do atrito – como no caso da fricção do pano com o canudinho (ou balão). Ao friccioná-los, os corpos transferem energia de um para o outro, saindo de seu estado neutro. Um deles fica com carga negativa e o outro com carga positiva para que se equilibrem. Mas não é só isso. Quando qualquer objeto carregado de alguma carga elétrica (positiva ou negativa) se aproxima de um corpo neutro – como a lata parada no centro do campinho –, induzimos a separação das cargas deste objeto neutro. O lado da lata que estiver mais próxima do canudo (ou balão) ficará com carga oposta ao do objeto que se aproximou. Por isso, a lata é atraída. O outro lado ficará com excesso de carga de mesmo sinal.

3 – Plantando feijão

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Pé de feijão uns 10 dias depois da germinação. Foto Pixabay, cc

Esta é uma experiência muito conhecida e prática. Toda criança deveria fazê-la para entender como uma semente se transforma em planta. Coloque dentro de um copo transparente, de vidro ou de plástico, um tufo de algodão. Jogue um ou dois grãos de feijão por cima dele e despeje um pouquinho de água, mas com muito cuidado para não ultrapassar o algodão e os caroços. Agora, é só colocar o experimento em um lugar ensolarado. Isto é muito importante porque o sol fornece energia para as plantas se desenvolverem e fazer a fotossíntese. Em uns dois ou três dias, os grãos começarão a germinar e, em cerca de uma semana, já deverão ter formado pequeninas raízes. Cinco ou sete dias depois, terão desenvolvido folha e caule. Quando o pé de feijão atingir cerca de 20 centímetros, plante-o em um vaso, ou no quintal.

Explicação: Em seu blog, a bióloga e mestre em Ciências Teresa Nunes explica que a água faz o metabolismo do grão do feijão ser acionado. Como ele é uma semente, carrega uma reserva de nutrientes que, em contato com a umidade, produz a germinação. Muitos pensam que o grão de feijão é o fruto do feijoeiro, mas não é. O fruto é uma vagem, que cresce a partir das flores que nascem nas pontas dos caules laterais, como é explicado no portal da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa). Dentro das vagens é que ficam as sementes, os grãos que a gente come.

4 - Matemágica

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Aprenda a adivinhar qual carta foi escolhida por alguém! Foto: Pixabay, cc

Esta experiência é para ser feita com duas ou mais pessoas, sendo uma delas o mágico que vai adivinhar a carta que o oponente tirou do baralho. Na verdade, trata-se de um truque matemático que também pode ser feito sem baralho. Basta o oponente do mágico imaginar uma carta e anotá-la em um pedaço de papel ( 3 de copas, por exemplo). O papel também pode ser usado para fazer as contas, caso o oponente não consiga fazê-las de cabeça.

Antes de embaralhar as cartas, o mágico precisa combinar o valor daquelas que são representadas por letras:
- Ás (A) vale 1;
- Valete (J) vale 11;
- Dama (Q) vale 12; e
- Rei (K) vale 13.

Também é preciso combinar o valor de cada naipe:
- paus vale 1;
- copas vale 2;
- espadas vale 3; e
- ouros vale 4.

Como adivinhar: O mágico manda o oponente tirar uma carta do baralho (ou pensar em uma e anotar no papel) e pede:
- multiplique o valor de sua carta por dois;
- agora some três;
- multiplique o resultado por cinco;
- some o valor do seu naipe.
- qual foi o resultado?

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Os naipes do baralho. Imagem: Silsor, wikicommons

Digamos que o oponente, após fazer as contas, disse que o resultado deu 47. Para adivinhar o naipe, basta subtrair 5 da unidade (o último número do resultado, o 7 em nosso exemplo). Fazendo a conta: 7 – 5 = 2. Pela combinação, 2 é o valor de copas. E para descobrir qual é a carta, basta diminuir 1 do número que está na frente da unidade (o 4 em nosso exemplo): 4 – 1 = 3. Ou seja, o oponente tirou o 3 de copas!

Fazendo a conferência:
3 x 2 = 6
6 + 3 = 9
9 x 5 = 45
45 + 2 = 47

Vamos a outro exemplo! Se o oponente disser que a conta deu 138, é preciso subtrair cinco da unidade do resultado (o número 8): 8 – 5 = 3. Já descobriu o naipe! Espadas! Agora, basta diminuir 1 do número que vem antes da unidade (o 13): 13 – 1 = 12. A carta tirada foi a dama (Q) de espadas! E se o resultado das contas do oponente foi 89? Fácil responder de cabeça: 7 de ouros! (9 – 5 = 4; 8 – 1 = 7).

Explicação:

O canal do YouTube Academia de Ciências, organizado por professores da Universidade Federal do Paraná tem as explicações:
- ao mandar multiplicar o valor da carta por 2, o mágico força com que se chegue a um número par, já que a multiplicação de qualquer número (mesmo que seja ímpar) por um número par, tem como resultado vai ser outro número par;
- ao mandar somar 3 a esse número par, ele assegura que o oponente chegue a um número ímpar, já que qualquer soma de número par com número ímpar tem como resultado outro número ímpar;
- ao pedir que multiplique esse número ímpar por 5, o mágico garante um resultado sempre terminado em 5; confira na tabuada: todo número ímpar multiplicado por 5 termina em 5.
- ao solicitar que seja somado o valor do naipe, ele descobre se a carta é de paus, copas, espadas ou ouros! Como paus vale 1, qualquer resultado terminado em 6 (5 +1) indica esse naipe, assim como qualquer resultado terminado em 7 ( 5 + 2) indica copas, terminado em 8 (5+ 3) indica espadas e terminado em 9 (5+ 4) indica ouros!
- para entender porque o valor da carta escolhida pelo oponente é o número que vem antes da unidade menos 1, é preciso montar a equação das contas que o mágico pediu para fazer; chamemos de “x” a carta que o oponente escolheu e de “y” o valor do naipe: [(2x + 3) x 5] + y = [10x + 15] + y. Ou seja, estamos somando [1 dezena + 5 unidades + y] a 10x. Como todo número multiplicado por 10 é ele mesmo com um zero à direita ( 4 x 10 = 40), temos que subtrair a dezena a mais [40 + 15 = 55]. Ou seja, se a carta tirada foi 4 de ouros teremos: 40 + 15 + 4 = 59. Por isso é preciso subtrir 1 do número formado antes da casa da unidade.

5. Ilusão de ótica

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Frame do programa Superhands

Encha um pote de vidro transparente com água. Em uma folha de papel, desenhe duas ou mais setinhas na horizontal, ou faça qualquer outro desenho. Fique em frente ao copo e, com uma das mãos, segure o desenho atrás do pote. Você verá que ao desenho aparecerá horizontalmente invertido. Caso queira inverter o desenho verticalmente, é preciso tampar bem o pote e deitá-lo sobre a superfície da mesa. Se o desenho for de setinhas, é preciso fazê-las no sentido vertical.

Explicação: A professora Inês Mauad explicou que, quando os frascos estão com água, eles se comportam como uma lente. A luz se propaga em linha reta, mas, ao atravessar o vidro com água, ela sofre um desvio de percurso, refratando-se. A forma do recipiente interfere na maneira como a luz vai se desviar, e, consequentemente, no sentido do desvio. Por isso, com o vidro em pé, a inversão de sentido ocorre de uma maneira e, com ele deitado, de outra. Utilize recipientes transparentes de diversos formatos e veja o que acontece!

6. Disco de Newton

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Disco de Newton e demonstração de como girá-lo. Desenho de Cyrelle Berzinet e demonstração do canal do YT Manual do Mundo, cc

Com a ajuda de um compasso ou de um prato, desenhe um círculo em uma folha de papel branco. Com uma régua, divida o círculo em sete partes, como se fosse uma pizza com sete fatias mais ou menos iguais. Pinte cada fatia com uma cor do arco-íris – vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta. Cole a folha de papel em um pedaço de papelão (de uma caixa qualquer). Depois que a cola secar, recorte o círculo pintado. Pegue a régua e, a partir do centro do disco, marque 1cm para a direita e outro para a esquerda. Faça um furinho em cada marca e passe por eles uma das pontas de um pedaço de barbante (ou linha grossa de lã) de cerca de 2m de comprimento. Amarre esta ponta à outra com um nó e ajeite o círculo no meio do fio. Agora comece a girar o barbante. Quanto mais rápido, melhor! Se conseguir a velocidade certa, o círculo vai ficar branco. Se a velocidade for menor, ficará apenas acinzentado.

Explicação: Segundo a professora Inês Mauad, as cores não passam de ondas eletromagnéticas que os nossos olhos conseguem enxergar. As ondas podem ter frequências diferentes. Cada frequência tem uma tonalidade. Quando o disco gira, elas se misturam, sendo o branco a mistura de todas as frequências. Mas atenção! Misturar tinta de todas as cores não é a mesma coisa, porque a frequência da cor-pigmento é diferente da cor-luz. A tinta preta absorve todas as cores, causando o negro. Já uma tinta branca reflete todas. Quando se passa uma caneta vermelha no papel, isso significa que os pigmentos da tinta absorveram todas as demais cores, menos o vermelho, que volta para os olhos. A cor que vemos é o que sobrou da luz absorvida.

7 - Inércia

Apoie um pequeno cartão de papelão (ou cartolina) sobre um copo de vidro. Em seguida, ponha uma moeda em cima. Dê um peteleco rápido e firme no cartão. Ele vai voar para cima da mesa e a moeda vai cair dentro do copo. Para dificultar a brincadeira, troque o copo por uma garrafa e a moeda por uma porca de parafuso, colocada em pé sobre o papelão. Dê o peteleco (tem que ser dado na lateral do cartão e da maneira mais horizontal possível). A porca tem que cair dentro da garrafa.

exp eletrostatica pucspFísica e habilidade envolvem este experimento. Imagem: PUC-SP

Explicação: O canal do YouTube Academia de Cientistas explica que é a Lei da Inércia que faz o cartão voar para o lado e o objeto posto em cima dele cair no recipiente. Esta Lei, descrita pelo físico Isaac Newton no século 18, diz que todo corpo em repouso permanece em repouso, se nenhuma outra força for posta sobre ele. O mesmo ocorre com os corpos em movimento. Eles permanecerão em movimento, caso nenhuma outra força os fizer parar. Outra propriedade desta Lei: a força inercial é quantitativamente igual à massa, ou seja, quanto mais pesado for um corpo, mais força será preciso para pará-lo (caso esteja em movimento) ou deslocá-lo (caso esteja parado). É por isso que, ao dar um peteleco no cartão, ele se desloca. Mas como não foi aplicada nenhuma força sobre a moeda, ela vai cair dentro do copo. Para esta experiência funcionar corretamente, é preciso ser habilidoso para que a força do peteleco não seja transferida para os objetos postos em cima do cartão.

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