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figuras de lichtenberg

Hoje trago-vos as figuras de Lichtenberg; estas são ramificações semelhantes a árvores criados pela passagem de descargas elétricas de alta voltagem ao longo de uma superfície ou no interior de materiais eletricamente isolantes.

Este fenómeno foi descrito pela primeira vez em 1777 por George Christopher Lichtenberg.

Para a criação destas figuras é necessário um materialmente eletricamente isolante; normalmente o polimetilmetacrilato, normalmente conhecido por acrílico, contudo este material deve ser cortado e polido para que fique transparente, semelhante ao vidro. O acrílico tem uma combinação única de alta clareza ótica e propriedades elétricas e mecânicas superiores, sendo mesmo mais transparente do que o vidro. Este tipo de experiências também pode ser feito em outros materiais, mas com diferentes graus de sucesso.

As descargas elétricas podem ser realizadas com cargas positivas ou negativas e a diferença entre o que ocorre em ambos os casos também foi estudado: cargas positivas geradas por um terminal de alta tensão geram figuras semelhantes a estrelas com caminhos longos e ramificados; já cargas negativas geram figuras em forma de leque ou concha mais curtas e arredondadas.

São injetados eletrões em acrílico usando um acelerador de partículas de 5 milhões de volts. A parte mais importante do dispositivo é o tubo do acelerador que se encontra em vácuo e cuja tensão se encontra entre 1 e 5 milhões de volts. Na parte superior do tubo, os eletrões são emitidos por um pequeno filamento de tungsténio incandescente. O filamento encontra-se ligado ao terminal negativo de uma fonte de alimentação ajustável de vários milhões de volts. Esta configuração cria um campo elétrico que acelera os eletrões emitidos pelo filamento.

Quando um pedaço de acrílico é irradiado e um elevado número de eletrões acumula-se dentro do material criando uma nuvem fortemente carregada – designada por carga espacial. Como o acrílico é um excelente isolante elétrico, os eletrões ficam temporariamente aprisionados dentro do acrílico. À medida que os eletrões se acumulam dentro do material, o stress elétrico aumenta-se e a figura mantém-se.

As figuras ramificadas aparecem porque foram depositadas por pequenas faíscas de eletricidade estática. As faíscas depositam manchas isoladas de carga elétrica na superfície à medida que cintilam ao longo da superfície do material isolador. Quando são depositadas na superfície do material isolador, as cargas elétricas permanecem retidas porque o material isolador as impede de se moverem ou dissiparem.

Têm abaixo um dos vídeos em que podem entender como tudo é feito na prática.

Aproveitem e até à próxima! Até lá! 😊

garrafa de whoosh

Esta é uma das minhas reações químicas favoritas, considerando a forma como entretém miúdos e graúdos cada vez que a faço em público.

Esta experiência foi especialmente desenhada para estudantes de Química. Vamos ver o que envolve!

A experiência envolve:

– Uma garrafa de policarbonato grande: a forma mais fácil de arranjar uma é dos dispensadores de água; deve estar limpa e seca, mas pode demorar até vários dias a secar depois de estar vazia. É bastante importante que esteja completamente seca para que a experiência pode funcionar.

– Álcool: pode ser metanol, etanol, propano-1-ol ou propano-2-ol; um volume de pelo menos 40 cm3 é necessário. O álcool deve ser usado sem ser aquecido.

– Fósforos.

Colocarem a quantidade requerida de álcool na garrafa de policarbonato; fechar a garrafa e agitar. Ao agitar a garrafa, o álcool deve espalhar-se pelas paredes e o topo da garrafa, de tal modo que o álcool tenha tocado em todas as partes do interior da garrafa. É importante que o álcool dentro da garrafa seja agitado durante alguns minutos. Tirem o restante do álcool que sobra para um copo ou um gobelé.

Posteriormente, colocar a garrafa em uma superfície segura (se preparado devidamente e distante das outras coisas, o chão pode ser uma superfície segura!) e tirar a rolha. É importante limpar a parte de fora da garrafa com um pano seco, para ter a certeza de que todo o fogo criado fica dentro da garrafa e não há a possibilidade de sair.

Nesta altura, todas as pessoas estar afastadas e com uma proteção de olhos e apenas a pessoa responsável deve estar perto da garrafa; acendam um fósforo e coloquem dentro da garrafa e vejam o que acontece.

A pessoa responsável deve sair de perto da garrafa deve afastar-se assim que o fósforo é colocado na garrafa. É importante que se use uma pinça longa ou uma simples tenaz para segurar os fósforo; é importante manter o fogo afastado das nossas mãos o mais possível.

Uma forma de se ver melhor é fechar os estores e apagar as luzes e a chama ver-se-á bastante melhor. Uma outra forma de ver como a concentração dos produtos é importante, podem sempre colocar álcool com diferentes concentrações nas várias garrafas e verem como a chama é diferente.

Neste caso, a chama é usada para que as pessoas entendam quão poderosas são as reações químicas e a quantidade de energia que elas envolvem aquando da combustão de álcoois.

É importante saberem que esta não é uma das experiências que devam fazer por casa; em contrapartida, há imensos vídeos no Youtube por isso entretenham-se por lá e, por favor, não peguem o fogo a nada. 😊

Para os mais pequenos, podem pedir ao vosso professor(a) de ciências e/ou físico-química para fazerem isto na escola e com todas as condições de segurança. Se houverem professores de físico-química por aí, esta é uma ótima maneira de cativarem os vossos alunos. 😊

Enquanto não regressam às aulas, procurem whoosh bootle no Youtube e divirtam-se! Comecem pelo vídeo que está abaixo. 😊

No vídeo abaixo conseguem ver as diferenças na chama de acordo com as concentrações. Há ainda vídeos em slow motion da chama que é formada dentro da garrafa, que é apenas das coisas mais bonitas. 😊

Até lá!

Campo elétrico

Olá a todos!

Não vos vejo por aqui há imenso tempo; por conta destes tempos conturbados e da quantidade de horas de trabalho que tenho feito como profissional de saúde.

Sabendo que estes tempos não são fáceis para todos nós, mas especialmente para as crianças; é difícil entretê-las por casa e procurar imensas atividades que os possam ajudar a aprender. Hoje, é justamente isso que vos trago; é divertido para as crianças e os que já percebem um pouco de ciências e estudo do meio adoram estas coisas.

Esta é uma experiência que podem fazer aí por casa e entretê-los durante algum tempo.

Ora, trata-se de física, claro está; mas toda a física pode ser divertida desde que escolhamos as experiências mais adequadas para mostrar aos mais novos e os motivar.

A experiência que vos trago hoje permite ver um campo elétrico e os seus efeitos (especialmente interessante se alguns dos pequenos aí por casa anda a estudar o assunto!) e só precisam de um candeeiro de eletricidade estática (quase todos nós temos um por casa e por si só já são divertidos) e uma lâmpada (verifiquem se a lâmpada não está fundida. Se estiver, a experiência não vai funcionar).

Vá, eu dou-vos algum tempo para irem buscar tudo.

Já foram? Estão de volta? Boa!

Liguem o candeeiro à tomada. Agora desliguem as luzes e tudo se vê bastante melhor! 😊

Divirtam-se a colocar as mãos no candeeiro: coloquem uma mão, várias mãos e vejam as diferenças.

Quando já se tiverem divertido o suficiente, vão buscar uma lâmpada e aproximem a parte de cima da lâmpada do candeeiro (tal como fizeram com as vossas mãos). O que é que acontece?

Viram? Viram? Viram que a lâmpada acendeu e não estava ligada a nada? A lâmpada apenas tocou ou estava próximo do candeeiro, mais nada! Tenham cuidado para não tocar no casquilho da lâmpada, depois de algum tempo acaba por ficar quente por isso cuidado com essas mãos!

Podem experimentar colocar a lâmpada em diferentes partes do candeeiro e ver como a intensidade da luz muda quando a afastam e aproximam.

Porquê é que isto acontece?

Ora vamos lá… O candeeiro de eletricidade estática funciona como uma bobina de Tesla. Estão a ver aquela bola bem no centro do candeeiro, de onde parecem que saem todos aqueles raios? Dentro dessa bola estão imensas bobinas pequenas; essas contêm eletrões que oscilam dentro das bobinas a uma frequência bastante elevada. Tal faz com que os átomos à volta das bobinas se mexam tanto que os seus eletrões se libertam.

Agora, estão a ver toda a parte do globo (quando o candeeiro está desligado, está completamente vazio) existe um vácuo parcial, ou seja, existem muito pouco ar nessa zona, o que faz com que seja mais fácil de vermos todos os raios elétricos assim que ligamos o candeeiro. Todos os raios que vemos estão a sair do candeeiro; isso acontece porque a intenção deles é chegar ao ar.

Quando tomos no candeeiro forma-se um fio de eletricidade desde o centro até à ponta do nosso dedo, nós funcionamos como condutores para que os eletrões possam ir desde o candeeiro até ao chão.

Quando aproximamos uma lâmpada do candeeiro, acontece o mesmo que com o nosso corpo, mas os efeitos são visíveis e por isso a lâmpada acende.

Divirtam-se por aí, enquanto se mantêm seguros por casa.

Depois digam-nos como correu. 😊

Até lá!

Peróxido de hidrogénio e Sangue

Todos nós já usámos ou continuamos a usar peróxido de hidrogénio no nosso dia-a-dia… Mas talvez o termo “água oxigenada” seja mais familiar.

Nós usamos o peróxido de hidrogénio como antisséptico, sendo que ele não é assim tão bom como antisséptico como se pensa, mas é ótimo para limpar ligeiramente, mas não de forma profunda.

Todos nós já gritamos quando a nossa mãe ou a nossa avó colocaram água oxigenada numa das nossas feridas, mas gostamos imenso da ver quando começa a borbulhar. É justamente sobre este borbulhar que vamos falar hoje.

A formação destas bolhas é divertida, mas como tudo na vida tem uma explicação científica. 😊

A formação de espuma acontece porque as células que constituem o sangue contêm catalase. Quando fazemos um corte, existem várias células danificadas e não-danificadas no local, logo há imensa catalase disponível naquela área.

Quando a catalase presente nas células sanguíneas e o peróxido de hidrogénio se encontram originam água e oxigénio, sob a forma de gás; logo, o borbulhar que vemos na ferida corresponde a oxigénio a ser libertado.

A catalase é uma enzima bastante eficiente e consegue realizar até 200.000 reações por segundo.

Não quero que andem a brincar com sangue por aí, mas podem experimentar numa batata, tem exatamente o mesmo efeito.

Boas experiências e digam-nos como é que correu.

Até à próxima!

Reação Relógio

Neste tipo de reação ocorre a mistura de dois líquidos sem qualquer cor em um líquido com uma cor azul escura. Como é que é possível? Com uma reação relógio com iodo!

Esta reação pode ser feita em casa para que possa ver tal e qual como acontece. Vai precisar de ingredientes que já tem em casa ou que são super fáceis de obter. Os ingredientes são os seguintes:

  • Água destilada (idealmente, mas também pode utilizar água da torneira);
  • Copos de plástico;
  • 1000 mg de vitamina C (por exemplo, pastilhas de vitamina C ou mesmo uma solução em pó);
  • Tintura de Iodo numa concentração de 2% (pode comprar numa farmácia, drogaria, supermercado);
  • Peróxido de hidrogénio numa concentração de 3% (a conhecida água oxigenada);
  • Solução de amido (por exemplo, dissolver farinha maizena em água).

 

Depois é só seguir os seguintes passos:

  • Desfaça os comprimidos de vitamina C e dissolva-os em 50 mL de água. Esta será a “Solução Vitamina C”.
  • Juntar uma colher de sopa da “Solução Vitamina C” e uma colher de sopa de tintura de iodo num copo de plástico. Esta solução deve ser diluída com 50 mL de água. E passamos a chamá-la de “Solução A”.
  • Em outro copo de plástico, adicione 50 mL de água, 3 colheres de sopa de peróxido de hidrogénio e meia colher de sopa de amido. Dissolver tudo e esta passa a ser a “Solução B”.
  • Adicionar a “Solução A” à “Solução B” e alterar a mistura entre os dois copos.

A uma certa altura, a mistura que, inicialmente, é transparente passa a ter uma cor azul escura. Esta alteração ocorre bastante rápido e precisa estar bastante atento.

 

Quando misturamos as duas soluções (A e B) ocorrem duas reações químicas ao mesmo tempo.

Os iões iodeto reagem com o peróxido de hidrogénio para produzir iodo, que depois se tornará azul quando se encontra na presença do amido. Contudo, para que tal possa acontecer é necessária a presença de vitamina C para que esta possa consumir o iodo elementar. Assim, quando a solução não tem cor é porque ainda se verifica excesso de iodo elementar. Após, tal acontecer, a solução torna-se azul porque o iodo combina-se com o amido.

Para o ajudar a fazer a reação aí por casa, pode consultar o vídeo que se encontra a seguir!

Divirtam-se e até à próxima! 🙂

 

Vacinar – sim ou não?

Vacinas… Este é um dos temas mais falados dos últimos tempos: devemos ou não vacinar as nossas crianças?

Para respondermos a fundo a esta questão é preciso estudar a fundo as vacinas, o que é e a sua função, como são feitas e como atuam, assim como os riscos e benefícios do seu uso. Este será basicamente o curso deste post.

Comecemos por uma definição de “vacina” – trata-se de um produto biológico que oferece imunidade adquirida como intuito de estimular o sistema imunológico tornando, assim, o organismo mais resistente a determinados agentes patológicos. As vacinas contêm ainda conservantes e estabilizantes para proteger os organismos de condições adversas (frio, calor, alterações do pH) ou aumentar o estímulo para a produção de anticorpos.

Quando um bebé nasce não possui todas as defesas necessárias para combater infeções, assim, as vacinas ajudam na estimulação do sistema imunológico do organismo. Tal ajuda a que o bebé possa crescer saudável e ter um desenvolvimento adequado.

O Ministério da Saúde Português tem um plano de vacinação atualizado e que pode ser consultado aqui.

A principal contraindicação para a vacinação é uma reação alérgica que já tenha acontecido anteriormente; esta é caraterizada por edema, urticária, broncoespasmos ou mesmo um choque anafilático que ocorrem imediatamente ou nas primeiras horas após a vacinação. Estes casos são extremamente raros (ocorrem em 1 em cada 100 000 pessoas). Podem também ser contraindicado em pacientes com imunodeficiência ou pacientes que tenham feito um transplante de medula, contudo, estas opções DEVEM ser discutidas com o respetivo médico.

Pode ainda ser recomendável adiar a vacinação, caso o paciente tenha uma patologia aguda que coloque o seu estado em risco.

O próximo vídeo explica como a vacinação ocorre:

 

A vacinação é um dos atos mais importante para nós e para os que vivem à nossa volta. Eu sou pela vacinação!

Efeito Mpemba

Acredita que se aquecer a água primeiro, ela poderá congelar mais rapidamente? Não? Bem, não será o único; este fenómeno não tem uma explicação válida e ainda confunde uma grande parte da comunidade científica.

O efeito é conhecido desde a Antiguidade, sendo descrito pela primeira vez por Aristóteles, mas apenas em 1963 foi descrito em mais pormenor por um estudante de secundário – Erasto Mpemba. Tudo aconteceu por acidente, Mpemba e os restantes colegas estavam a tentar fazer gelado durante uma das suas aulas; infelizmente, Mpemba não foi rápido o suficiente para deixar o líquido arrefecer antes de este ser colocado no congelador. Contudo, o seu líquido congelou mais rapidamente do que o dos restantes colegas. Impressionado com o que aconteceu, Mpemba contou à sua professora, mas ela apenas lhe disse que não terá percebido bem aquilo que realmente aconteceu e que é impossível tal acontecer.

Mpemba lutou para mostrar este efeito ao maior número de pessoas possíveis e tentar explicar como ocorre. Encontrando várias possíveis razões:

– como a água quente evapora mais rapidamente, sobrando um volume menor de água para congelar;

– diferentes concentrações de solutos (como dióxido de carbono, que evapora quando a água é aquecida).

O grande problema é que este efeito não ocorre em todas as situações; tal apenas acontece quando dois recipientes com forma e quantidade de água semelhante são arrefecidos da mesma forma. Por exemplo, quando uma amostra de água quente se encontra a 90ºC e a amostra de água fria se encontra a 18ºC; sendo ambas arrefecidas da mesma forma; a amostra de água que inicialmente se encontra a 90ºC irá congelar mais rapidamente.

Para além de um efeito, esta é uma maravilhosa história de superação e comprova que todos nós, independentemente do nível escolar ou idade, podemos ser cientistas. A explicação deste fenómeno partiu de alguém que apenas se encontrava no ensino secundário e tal não o impediu de o fazer.

A única coisa certa acerca deste fenómeno são os efeitos maravilhosos que proporciona quando realizado em ambientes bastante frios. Querem ver?

Divirtam-se com o vídeo seguinte! 😊

Bolhinhas, muitas bolhinhas…

Da saga a cozinha é o melhor laboratório do Mundo, desta vez veremos como bicarbonato de sódio e vinagre reagem.

A forma mais fácil de atrair a reação de uma criança em ciência é falar em bolhinhas; e neste caso, quantas mais melhor.

Encha uma palete de gelo com vinagre e diferentes corantes, coloque no congelador até que fique completamente congelado. Depois é só colocar os vários cubos num prato e espalhar o bicarbonato de sódio misturado com água em cima deles.

Podem ver pela imagem é muito fácil de os entreter com esta experiência. Website: Teaching Momma

Tal funciona desta maneira porque quando estes dois ingredientes estão juntos ocorrem duas reações químicas: a primeira, é um ação ácido-base que dá origem ao ácido carbónico e ao acetato de sódio; contudo, rapidamente o ácido carbónico inicia uma reação de decomposição dando origem a dióxido de carbono (o que explica o surgimento de todas as bolhas) e água.

Experimentem por aí e digam-nos como correu!

Divirtam-se! 😊

Pasta Rocket

Quem precisa de um laboratório XPTO da NASA, quando tem uma cozinha em casa?

Uma das coisas que podemos fazer na cozinha é um rocket recorrendo apenas a massa, um frasco de vidro, água oxigenada/peróxido de hidrogénio (como lhe quiserem chamar) e um pouco de fermento.

A “receita” segue já a seguir:

😊 Fazer um furo na tampa do frasco de vidro;

😊Encher ¾ do frasco de vidro com água oxigenada;
😊 Colocar 4 pitadas de fermento no frasco e mexer para misturar;

😊Colocar a tampa no frasco;
😊 Colocar massa tubular mesmo por cima do buraco que está na tampa;

😊 Aproximar um fósforo aceso ao topo da massa;

😊 Divirta-se com o espetáculo!

 

A mistura entre a água oxigenada (3% V/V, normalmente aquela que compramos) e o fermento faz com que exista um fluxo constante de oxigénio, que é essencial para que a chama se mantenha acesa. Tal ocorre porque o fermento contém uma enzima que catalisa a produção de oxigénio.

A massa, sendo um carboidrato complexo, atua como combustível improvisado.

Vejam no vídeo seguinte como fica.

 

Divirtam-se por aí e digam-nos como correu!

Arco-Íris num Frasco

A ciência ajuda-nos a perceber o que nos rodeia, mas apenas faz sentido se o fizermos com alegria. E mais do que um trabalho, também pode ser uma brincadeira. Um desses exemplos é a construção de um arco-íris que pode acontecer mesmo à nossa frente.

Tudo o que precisam podem encontrar numa loja bastante perto de vocês ou quem sabe já tenham estes ingredientes aí por casa.

A lista é a seguinte:

🙂 1 recipiente de vidro alto;

🙂 Detergente da loiça azul;

🙂 Azeite;

🙂 Álcool;

🙂 Amido dissolvido em água;

🙂 5 corantes de cores diferentes;

🙂 5 colheres para efetuar as misturas;

🙂 5 recipientes mais pequenos para as pequenas misturas.

 

No final, deverão obter um recipiente em que todos os líquidos se encontram devidamente separados. Afinal de contas, a ciência também tem formas divertidas de aprender. Toda esta diferença entre os vários líquidos acontece porque todos eles têm diferentes densidades. Assim, os que têm uma maior densidade – e consequentemente pesam mais – ficam nas camadas mais baixas. Ou seja, os líquidos menos densos situam-se no topo da coluna dos líquidos.

 

Experimentem por aí e digam-nos como é que correu!

 

Até à próxima!