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Como funciona um bom pavio?
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Compare diferentes materiais e formas.
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E apenas observe…
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…como certos pavios extraem a água…
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…mais rápido que outros.
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Enquanto outros falham completamente.
Jogo do pavio
As forças capilares de um pavio podem transferir o óleo para uma chama ou um líquido de um recipiente para outro. Mas o que faz um bom pavio? Faça seus alunos descobrirem através de uma pequena competição.
Compreender melhor a ação capilar.
Resolver um problema de engenharia para otimizar um parâmetro (neste caso será o volume transferido por unidade de tempo) através da escolha do material e do projeto mais adequado.
Água (opcional: com corante alimentar)
Diferentes materiais que possam servir de pavio
Desafie seus alunos a projetar um pavio que transfira água de um copo de plástico para outro, de forma eficiente. Coloque diferentes materiais – como lã, tiras de tecido e de plástico, toalhas de papel e outros – sobre a mesa do professor e deixe que cada grupo escolha o material de sua preferência.
Recomenda-se deixar os copos fora da vista dos alunos, para que eles não se distraiam enquanto você estiver explicando, assim o experimento continua em um segundo plano.
1. Faça um pavio que transfira água de um copo para outro de forma eficiente (medido em volume por tempo).
2. O grupo que tiver o máximo de líquido transferido para o copo vazio após 20 minutos – ou seja, após a remoção do pavio e toda a água contida nele – ganha.
3. Nesta experiência, o que é necessário para que o pavio seja considerado eficiente? Por quê?
(se for necessário)
O que é necessário para a água ser extraída por ação capilar?
› Espaços de ar minúsculos entre as superfícies dos materiais.
A capilaridade consegue apenas extrair água para cima?
› Não, enquanto as forças capilares, por vezes, podem vencer a gravidade e extrair a água para cima, elas agem também para os lados ou para baixo (neste caso apoiada pela gravidade).
Uma vez que o pavio está completamente molhado e todos os espaços de ar são preenchidos com água, por que a água continua "fluindo"?
› O pavio atua como um sifão até que os níveis de água correspondam em altura.
A parte difícil deste experimento é deixá-lo "rolar" em segundo plano enquanto você tenta chamar a atenção dos alunos para o que você está ensinando. Manter os copos fora da vista pode ajudar, e o jogo se torna mais emocionante.
A qualidade de um pavio depende principalmente da quantidade, do tamanho, da orientação espacial e das conexões de pequenos espaços livres entre as superfícies em que a água pode ser extraída por forças capilares. A qualidade do pavio depende tanto das propriedades do material quanto das ações capilares que vêm de uma interação de tensão da superfície e das forças adesivas entre o líquido e a superfície. Obviamente um pavio maior vai extrair a água mais rapidamente, mas desde que o pavio e toda a água que ele contém sejam removidos antes de medir o nível de água, um pavio menor pode ter um melhor desempenho do que um maior.