Oficina Interdisciplinar com a Física!

OFICINA DO EMPUXO

A oficina tem como objetivo unir conhecimentos de física e química, uma vez que, estão relacionados em muitos fenômenos.

Com a química aprenderão as diferentes reações envolvidas no processo e a influência dela no fenômeno. E com a Física, os conceitos iniciais sobre Empuxo (através do Princípio de Arquimedes) e visualização da variação na força resultante que age sobre um objeto quando este submergir em um determinado fluido.

PROCEDIMENTO

MATERIAIS UTILIZADOS

·                    Béquer;

·                    Pastilha de cânfora;

·                    Bicabornato de Sódio;

·                    Vinagre.

Em um béquer, o acrescente água, ácido acético e bicarbonato de sódio. Em seguida adicione a pastilha e observe o que ocorre.

·         Porque a pastilha sobe e em seguida desce?

·         Qual a reação química ocorre no béquer?

·         Como relacionar com o empuxo?

QUÍMICA

Ao se adicionar o bicarbonato de sódio ao acido acético (vinagre) ocorre à reação química de dupla troca:

CH₃COOH + NaHCO₃ à CH₃COONa + H₂CO₃

Essa reação sempre produz ácido carbônico como um dos produtos, uma substância muito instável, que rapidamente se decompõe em dióxido de carbono e água, conforme a equação:

H₂CO₃ à CO₂ + H₂O

Quando o CO₂ estiver ao redor da pastilha ela terá seu volume aumentado e a densidade diminuída, pois d= m/V , consequentemente a bala flutuará. O CO₂ se desprende da bala e seu volume retorna ao inicial, logo a densidade aumenta e a bala volta a afundar. 

FÍSICA

Todo corpo total ou parcialmente submerso em um fluido sofre uma força vertical de baixo para cima e de módulo igual ao peso do volume do fluido deslocado. Esta força, denominada empuxo (E), é aplicada no centro de massa do volume de fluido deslocado conhecido como “centro de empuxo” .

RELATO

Os alunos se divertiram ao observarem o processo, fizeram diversos questionamentos sobre a flutuação da pastilha, se fosse outro objeto iria ocorrer da mesma maneira...

Ao final da oficina puderam compreender a reação química entre o ácido e o bicarbonato e o empuxo ocorrido com a pastilha de cânfora.