Objetivo
Compreender o funcionamento um submarino, ilustrando o Princípio de Pascal e de Arquimedes.
Material
1 garrafa PET transparente com tampa e cheia de água;
1 tampa de caneta;
Um pouco de massa de modelar.
Montagem
Lacre uma das pontas da tampa com um pouco de massa de modelar.
Coloque um pouco de massa na outra extremidade da tampa para ela ficar na posição vertical dentro da água.
Coloque a tampa dentro da garrafa, a qual deverá estar completamente cheia de água e sem bolhas de ar.
Tampe a garrafa.
Procedimento
Após o fechamento, ao apertarmos a garrafa, a caneta irá afundar e desapertando ela retornará para cima.
Explicação
A explicação para este fato está relacionado à densidade da tampa de caneta. Ou seja, quando a densidade da tampa for maior que a da água, a intensidade da força empuxo será menor que o da força peso e a tampa afundará.
Se a densidade da água for maior que a da tampa, o empuxo sobre a tampa terá intensidade maior que o peso e a tampa subirá.
O que se pode observar é que, quando apertamos a garrafa estamos fornecendo uma quantidade de pressão a todos os pontos da água no seu interior (Princípio de Pascal). Com esse aumento de pressão, a água da garrafa penetrará na tampa através do lado aberto e fará com que a massa da tampa aumente. Com esse aumento de massa, a tampa terá uma densidade maior que a da água e afundará.
Ao descomprimirmos a garrafa, a pressão volta ao normal, então sai água da tampa e a densidade da tampa fica menor que a da água. Novamente, fazendo com que ela suba (Principio de Arquimedes).
Este experimento só é possível devido à tampa não estar completamente cheia, ou seja, restando um pouco de ar no seu interior.
Assista o video do experimento abaixo:
Bibliografia:
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