Esta é uma experiência perfeita que ensina as crianças sobre a densidade da água.
Materiais
- Cores de alimentos (as cores do arco-íris são vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, roxo)
- água
- uma palha transparente
- açúcar
Ferramentas
- 6 copos (pelo menos 4 polegadas de altura)
- colher de sopa
- supervisão de adultos
Instruções
- Preencher cada uma das seis chávenas com a mesma quantidade de água.
- Adicionar corantes alimentares às chávenas, uma cor em cada chávena.
- Alinhar as chávenas da esquerda para a direita.
- Na primeira chávena, não adicione nenhum açúcar. Na segunda xícara, adicione uma colher de sopa de açúcar. Na terceira xícara, adicione duas colheres de sopa de açúcar. Na quarta xícara, adicione três colheres de sopa de açúcar, e assim por diante.
- Mexa até que todo o açúcar esteja dissolvido.
- Para fazer um arco-íris de açúcar, pegue a palha e coloque a ponta na primeira xícara, aquela sem açúcar. Insira apenas cerca de meia polegada nela. Tapar a outra extremidade da palha com o polegar antes de a retirar da água para evitar que a água caia da palha.
- Agora mergulhe a palha na segunda chávena (1 colher de sopa de açúcar). Desta vez, introduza-a mais profundamente para que a extremidade fique uma polegada abaixo do nível da água.
- Em um movimento rápido, solte o polegar e recapitule novamente. Agora deve ter duas camadas de cor.
- Passe a palha em cada solução desde a que tem menos açúcar até à que tem cinco colheres de sopa de açúcar. Cada vez, a palha é inserida meia polegada mais fundo.
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Porquê
Densidade é a quantidade de substância (massa) dentro do volume ocupado pelo objecto.
Se duas chávenas têm a mesma quantidade de água (ou seja, o mesmo volume), aquela com mais açúcar é mais densa do que aquela com menos açúcar.
O brilho é determinado pela densidade relativa.
A solução com menos densidade flutua acima da solução com maior densidade.
Por isso a cor não se mistura.
A água com açúcar tem maior densidade do que a água simples.
A solução com mais açúcar tem maior densidade do que a solução com menos açúcar.
Se tiver inserido a palha nas soluções desde o menos açúcar até ao mais açúcar, então a cor não se mistura e tem um arco-íris de água com açúcar.
Outro princípio ilustrado nesta experiência é a pressão do ar.
Neste experimento, uma palha é usada para criar a torre do arco-íris.
Alternativamente, você pode usar um conta-gotas para cuidadosamente colocar a solução colorida em um tubo de ensaio estreito.
Por que é possível manter a solução colorida na palha quando ela é levantada da água?
Quando a palha é levantada da solução, a torre do arco-íris não cai porque a tensão superficial da água faz com que a água colorida e o seu polegar juntos criem uma câmara de ar selada dentro da palha.
A gravidade puxando a água para baixo torna o volume de ar ligeiramente maior.
Quando a quantidade de ar é constante, um volume maior leva a uma pressão de ar mais baixa.
A pressão de ar fora da palha é portanto maior do que a pressão interior, empurrando a água para dentro e cancelando a força gravitacional.