A física pode parecer um assunto intimidante, mas existem maneiras de torná-lo divertido. Não é apenas a base para outras ciências, como química e meteorologia, mas também explica muito sobre o mundo em que vivemos. A física explora os conceitos fundamentais de matéria, energia, espaço e tempo e as interações entre essas propriedades. Para alunos do ensino médio que procuram experimentos simples, luz, eletricidade estática e termodinâmica são ótimos lugares para começar.
TL; DR (muito longo; Não li)
Ilumine uma lanterna através da água e do leite para descobrir por que o céu é azul, mas o pôr do sol é vermelho; use um pente para dobrar a água com eletricidade estática; e assistir a um ovo cozido sendo sugado para uma garrafa para ver a termodinâmica em ação.
A cor da luz
Você já se perguntou por que o céu é azul, mas o pôr do sol é vermelho? Use uma lanterna, um recipiente retangular transparente, água e um copo de leite para descobrir o porquê.
Encha o recipiente com três quartos de água e ilumine a lateral do recipiente com a lanterna. Observe a luz do lado oposto e da extremidade do recipiente. No máximo, algumas partículas de poeira branca podem ser vistas por onde o feixe passa.
Agora mexa 1/4 xícara de leite na água. Observe a luz do lado oposto e da extremidade do recipiente. Do outro lado, a luz pode parecer azul e, do final, a luz pode parecer amarela. Observe a largura da viga. Repita até que todo o leite seja adicionado. Você notará após cada adição que o azul escurece, o amarelo se torna laranja e a largura do feixe aumenta.
Então, por que a luz aparece em duas cores diferentes, dependendo do ângulo? A luz viaja em linha reta, a menos que encontre partículas que causem a dispersão do feixe. Quanto mais leite (que contém partículas de gordura e proteína) você adiciona à água, mais a luz se espalha, com o azul se curvando enquanto o vermelho e o laranja continuam em uma linha mais reta. Quanto ao pôr-do-sol, por causa da trajetória do sol, a luz tem que percorrer mais longe naquele momento e encontra mais partículas de poeira na atmosfera.
Eletricidade estática
A eletricidade estática pode chocar uma pessoa desavisada e também mover objetos. Use um pente de náilon e uma torneira para observar a eletricidade estática dobrar a água.
Abra a torneira para que a água de 1/16 polegada de diâmetro flua da torneira. Passe o pente pelo cabelo algumas vezes. Segure o pente 3 a 4 polegadas abaixo da torneira com os dentes do pente a uma polegada do jato de água. Observe o que acontece. Aproxime o pente e observe o que acontece. Passe o pente pelo cabelo novamente e veja se muda o resultado. Tente ajustar o fluxo de água para ver se faz diferença. Finalmente, experimente pentes de tamanhos diferentes e repita.
Pentear o cabelo cria eletricidade estática. Um objeto torna-se carregado negativamente ao ganhar elétrons, enquanto o outro objeto torna-se carregado positivamente ao perder elétrons. O fluxo de água se move em direção ao pente porque os elétrons da água são atraídos para o pente carregado. Os cabelos penteados também podem se repelir, uma vez que cada fio contém a mesma carga e cargas semelhantes se repelem.
Alta e baixa pressão
O que o meteorologista quer dizer com "alta pressão" e "baixa pressão"? Um ovo cozido, uma velha garrafa de leite de vidro e alguns fósforos podem ajudá-lo a descobrir.
Descasque um ovo cozido resfriado. Simultaneamente, acenda três fósforos e coloque-os em uma garrafa de vidro vazia. Cubra rapidamente a abertura com o ovo. Depois que os fósforos se apagarem, observe o ovo ser sugado para dentro da garrafa.
O calor dos fósforos faz com que o ar selado na garrafa se expanda. Depois que os fósforos acabam, o ar esfria e se contrai. A pressão dentro da garrafa torna-se mais baixa do que a pressão fora da garrafa. À medida que a pressão se iguala, o ovo se espreme para dentro da garrafa.
Coisas fascinantes! Aproveite esses experimentos e, com sorte, esses conceitos de física se tornem um pouco mais fáceis de digerir.
