Uma experiência: A Construção de um Barco a Vapor

O que vais precisar

• Um tubo de metal;
• Dois fios de arame muito forte (como os fios de estender a roupa);
• Uma rolha de cortiça que se ajuste bem ao tubo;
• Duas velas colocadas em pequenas formas metálicas (consulta a figura para veres o formato das velas);
• Um martelo, dois pregos e uma agulha;
• Fósforos;
• Madeira de Balsa;
• Um alicate.

Vais precisar da ajuda de um adulto com os fósforos, o martelo, e os pregos!


Como fazer

1. Enrosca a rolha dentro do tubo, certificando-te que fica bem apertado. Com muito cuidado fura a rolha com uma agulha, fazendo assim um pequeno buraco.
2. Pega nos dois fios de arame e enrola-os às extremidades do tubo à distância de uma polegada de cada uma delas. Com um alicate aperta bem o fio para que o tubo fique bem preso.
3. Corta a madeira em forma de triângulo numa das extremidades conforme vês na figura (a madeira constitui a base do barco). Prega os dois pregos à distância de 1 polegada de cada ponta da base de madeira. Os pregos vão ajudar na estabilização do barco.
4. Coloca as velas cerca de 1,5 polegadas de distância de cada extremidade do fundo do barco (tal como vês na figura). Usa qualquer material aderente para prenderes as formas metálicas das velas à madeira.
5. Pega no tubo já enrolado pelos os fios e torce-os à volta do “barco” de forma a que o tubo fique suspenso por cima das velas (é necessário um fio forte que aguente o tubo – consulta a figura). Junta as pontas do fio que se encontram-se debaixo do barco e torce-as firmemente de forma a que tudo fique bem seguro (pede ajuda a um adulto nesta parte).
6. Com muito cuidado tira a rolha do tubo e enche-o até ¾ com água muito quente. Volta a colocar a rolha. Certifica-te se a água goteia pelo furo da rolha.
7. Enche uma banheira com água ou outro recipiente suficientemente largo.
8. Coloca o barco na água e pede a um adulto que acenda as velas.

Resultados

O calor das velas vão fazer com que a água ferva. A água transforma-se em vapor e este escapa-se pelo buraco da rolha imprimindo um pequeno movimento ao barco.
Aqui vão algumas questões que podes colocar:
• Porquê usar água quente no tubo?
• O que aconteceria se usássemos água fria?
• O que aconteceria se não fizéssemos um buraco na rolha?
• O que aconteceria se o buraco fosse mais largo?

O que aconteceu

Nesta experiência podes aprender duas coisas distintas.
Em primeiro lugar, permite compreender como se deslocam os foguetões no espaço.
A lei da física diz-nos que : “por cada acção exercida existe uma reacção que se lhe opõe”. Isto significa que o vapor ao escapar pela rolha produz uma acção em dada direcção, e a reacção oposta é o andamento do barco em sentido contrário.
Com um foguetão acontece a mesma coisa. Os gases quentes e o fogo que saem pelo escape do foguetão vão numa direcção, empurrando-o para outra oposta.
Em segundo lugar, a energia das velas transforma a água em gás (vapor de água), o gás escapa-se pela rolha e provoca uma acção; a respectiva reacção dá-se em sentido contrário, logo, faz deslizar o barco.