--- title: "O ar ao nosso redor" book: "Física do ensino fundamental" subject: physics language: pt chapter: 10 exercises: 10 source: https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/10-o-ar-ao-nosso-redor --- # Capítulo 10 — O ar ao nosso redor Balance a mão depressa na frente do rosto: alguma coisa macia roça a sua bochecha. Você não consegue vê-la, agarrá-la nem guardá-la numa gaveta — e mesmo assim ela enche todos os cômodos, todas as garrafas, todos os pátios da Terra. Este capítulo é sobre o [ar](#def-g2-air-around-us-air): o material invisível no fundo do qual vivemos. ## 10.1 O ar é mesmo alguma coisa? **Definição 10.1 (Ar).** O *ar* é o material invisível que está em toda parte ao nosso redor. Ele não tem cor, não tem cheiro próprio e a [luz](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/3-luz-e-sombras#def-g1-light-and-shadows-source) o atravessa direto — e é por isso que esquecemos que ele está ali. Mas ele é material de verdade, como as experiências deste capítulo vão provar, e é precioso: cada respiração sua é um gole dele. **Exemplo 10.2 (Experimente: pegue um pouco de ar).** Abra bem um saco plástico, passe-o pelo cômodo e feche-o torcendo a boca. O saco fica inchado como uma almofada — aperte: ele empurra de volta! Está claro que há alguma coisa presa lá dentro. Abra uma pontinha e aperte de novo: você sente o prisioneiro invisível escorrendo por cima dos seus dedos. Um saco “vazio”, cheio de nada, não conseguiria empurrar de volta. **Exemplo 10.3 (Onde o ar se mostra).** O [ar](#def-g2-air-around-us-air) é invisível, mas os truques dele não são: ele tremeluz acima de uma estrada quente, levanta pipas, faz as folhas farfalharem e produz bolhas em todo lugar por onde escapa debaixo d’água. Assopre por um canudinho dentro do seu copo: cada bolha prateada é um pacotinho de [ar](#def-g2-air-around-us-air) a caminho da superfície. ## 10.2 O ar ocupa lugar **Método 10.4 (O mergulho do papel seco).** Um truque de mágica que é pura física — faça sobre uma bacia. 1. Enfie uma folha de papel-toalha seca bem apertada no fundo de um copo, de modo que ela não caia; 2. vire o copo exatamente de cabeça para baixo; 3. empurre-o direto para dentro de uma bacia de água, mais fundo que o copo inteiro, sem inclinar; 4. puxe-o direto para fora e toque no papel. O papel está perfeitamente seco! O copo nunca esteve vazio: ele estava cheio de [ar](#def-g2-air-around-us-air), e o [ar](#def-g2-air-around-us-air) preso guardou o lugar dele, então a água não conseguiu entrar. ![O mergulho do papel seco: o copo de cabeça para baixo está cheio de ar, e duas coisas não podem estar no mesmo lugar ao mesmo tempo.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g2-air-around-us/fig-fe0794211939.svg) *O mergulho do papel seco: o copo de cabeça para baixo está cheio de [ar](#def-g2-air-around-us-air), e duas coisas não podem estar no mesmo lugar ao mesmo tempo.* **Exemplo 10.5 (A garrafa que faz glub).** Empurre uma garrafa “vazia” de boca para baixo dentro da bacia e incline um pouquinho: glub, glub, glub — bolhas prateadas grandes disparam para a superfície, e a água toma o lugar delas lá dentro. A garrafa estava cheia de [ar](#def-g2-air-around-us-air); a água só consegue entrar na mesma velocidade com que o [ar](#def-g2-air-around-us-air) sai. Aquele glub na pia da cozinha é o som do [ar](#def-g2-air-around-us-air) e da água trocando de lugar. ![A garrafa que faz glub: enquanto a água sai, bolhas grandes de ar abrem caminho para dentro — o espaço “vazio” precisa ser preenchido.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g2-air-around-us/img-3917a33ef88c.jpg) *A garrafa que faz glub: enquanto a água sai, bolhas grandes de [ar](#def-g2-air-around-us-air) abrem caminho para dentro — o espaço “vazio” precisa ser preenchido.* **Observação 10.6 (Não existe garrafa vazia).** De agora em diante, desconfie da palavra “vazio”. A garrafa vazia, o copo vazio, a caixa vazia: todos cheios de [ar](#def-g2-air-around-us-air), até a boca. Realmente vazio — sem absolutamente nada dentro, nem mesmo [ar](#def-g2-air-around-us-air) — é muito difícil de conseguir, e um dia você vai conhecer o nome estranho que os cientistas dão a isso. ## 10.3 O ar empurra **Definição 10.7 (Vento).** *Vento* é [ar](#def-g2-air-around-us-air) em movimento. O [ar](#def-g2-air-around-us-air) parado não roça ninguém; o [ar](#def-g2-air-around-us-air) em movimento empurra tudo o que estiver no caminho dele — de leve num dia de brisa, com força suficiente numa tempestade para entortar árvores. **Exemplo 10.8 (O ar trabalhando).** O [ar](#def-g2-air-around-us-air) em movimento faz serviços de verdade: ele enche as velas dos barcos, gira cataventos, seca a roupa e sustenta as pipas. Você mesmo fabrica [vento](#def-g2-air-around-us-wind) toda vez que assopra uma vela de aniversário — o seu sopro é uma rajada particular e pequena, forte o bastante para empurrar a chama para fora do pavio. **Exemplo 10.9 (Experimente: o balão a jato).** Encha um balão de [ar](#def-g2-air-around-us-air) e segure o bico fechado. Lá dentro, [ar](#def-g2-air-around-us-air) espremido está esperando. Solte: o [ar](#def-g2-air-around-us-air) sai correndo para trás, e o balão dispara para a frente pelo cômodo, sacudindo doido. O [ar](#def-g2-air-around-us-air) que escapa empurra o balão — um priminho pequeno do jeito como o gás espremido para fora empurra os foguetes de verdade. ![O balão a jato: o ar escapando para um lado empurra o balão para o outro lado.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g2-air-around-us/fig-7a586d8c9126.svg) *O balão a jato: o [ar](#def-g2-air-around-us-air) escapando para um lado empurra o balão para o outro lado.* **Observação 10.10 (O ar é precioso).** O empurrão mais importante de todos acontece caladinho no seu peito: a cada respiração, o [ar](#def-g2-air-around-us-air) entra, o seu corpo guarda um pouquinho do que precisa e o resto sai. Pessoas, gatos, pássaros e até os peixes (que sorvem o [ar](#def-g2-air-around-us-air) escondido na água) precisam da sua parte. Invisível não quer dizer sem importância — com o [ar](#def-g2-air-around-us-air), quer dizer justamente o contrário. ## 10.4 Exercícios **Exercício 10.1 ★.** Diga três pistas, vistas nesta semana, de que o [ar](#def-g2-air-around-us-air) é real — sem usar nenhuma experiência de livro. **Solução de Exercício 10.1.** Por exemplo: o [vento](#def-g2-air-around-us-wind) entortando árvores ou farfalhando as folhas; uma pipa ou uma bandeira voando; nuvenzinhas de respiração numa manhã fria; bolhas ao assoprar por um canudinho; uma porta batendo com a corrente de [ar](#def-g2-air-around-us-air). **Exercício 10.2 ★.** Por que o saco fechado do [Exemplo 10.2](#ex-g2-air-around-us-catch) empurra de volta quando você aperta? O que tem lá dentro? **Solução de Exercício 10.2.** Há [ar](#def-g2-air-around-us-air) preso lá dentro. Apertar tenta espremer o [ar](#def-g2-air-around-us-air) em menos espaço, e o [ar](#def-g2-air-around-us-air) empurra de volta — uma coisa realmente vazia não conseguiria. **Exercício 10.3 ★.** No mergulho do papel seco, por que a água não chega até o papel? Diga com as palavras do capítulo: quem guarda o lugar? **Solução de Exercício 10.3.** O copo está cheio de [ar](#def-g2-air-around-us-air), e o [ar](#def-g2-air-around-us-air) preso guarda o lugar dele: duas coisas não podem estar no mesmo lugar ao mesmo tempo, então a água não consegue subir até o papel. **Exercício 10.4 ★.** O que você *não* pode fazer com o copo durante o mergulho do papel seco, e o que aconteceria com o papel se fizesse? **Solução de Exercício 10.4.** Não inclinar o copo. Inclinado, o [ar](#def-g2-air-around-us-air) preso escapa para cima em bolhas grandes, a água toma o lugar dele — e o papel fica encharcado. **Exercício 10.5 ★.** O que é o glub-glub de uma garrafa enchendo debaixo d’água? O que sai, o que entra e por que os dois precisam se revezar? **Solução de Exercício 10.5.** Cada glub é um pacote de [ar](#def-g2-air-around-us-air) escapando como bolha enquanto um gole de água toma o lugar dele. Eles se revezam porque o gargalo da garrafa é estreito e o [ar](#def-g2-air-around-us-air) e a água não conseguem passar por ele ao mesmo tempo — e nem dividir o mesmo espaço lá dentro. **Exercício 10.6 ★.** “Me passe a garrafa vazia.” O que há de verdade dentro de uma garrafa vazia? (Veja a [Observação 10.6](#rem-g2-air-around-us-noempty).) **Solução de Exercício 10.6.** [Ar](#def-g2-air-around-us-air) — até a boca. “Vazia” só quer dizer “sem bebida”; a garrafa está cheia de material invisível. **Exercício 10.7 ★.** O que é o [vento](#def-g2-air-around-us-wind), nas palavras da [Definição 10.7](#def-g2-air-around-us-wind)? Dê dois serviços que o [ar](#def-g2-air-around-us-air) em movimento faz. **Solução de Exercício 10.7.** [Vento](#def-g2-air-around-us-wind) é [ar](#def-g2-air-around-us-air) em movimento. Serviços: encher velas de barco, sustentar pipas, secar roupa, girar cataventos — quaisquer dois. **Exercício 10.8 ★.** Quando o balão a jato voa, para que lado o [ar](#def-g2-air-around-us-air) sai correndo e para que lado vai o balão? **Solução de Exercício 10.8.** O [ar](#def-g2-air-around-us-air) sai correndo para trás pelo bico, e o balão dispara para a frente, no sentido contrário. **Exercício 10.9 ★★.** Um funil está encaixado justinho no gargalo de uma garrafa, vedado em toda a volta com massinha adesiva. Ana despeja água no funil — e, depois de um golinho, a água simplesmente fica parada no funil, recusando-se a descer para a garrafa. Explique o que a bloqueia e proponha a solução de um segundo. **Solução de Exercício 10.9.** A garrafa já está cheia de [ar](#def-g2-air-around-us-air), e o funil vedado não deixa nenhuma saída para esse [ar](#def-g2-air-around-us-air) — então a água não consegue entrar. A solução: afrouxar a vedação (ou levantar o funil por um instante) para que o [ar](#def-g2-air-around-us-air) escape por ali; aí a água desce fazendo glub, feliz da vida. **Exercício 10.10 ★★.** Debaixo d’água, na banheira, incline um copo cheio de [ar](#def-g2-air-around-us-air) de modo que a boca dele fique voltada para um copo cheio de água, também debaixo d’água. Dá para despejar o [ar](#def-g2-air-around-us-air) *para cima*, de um copo para o outro? Descreva o que você veria e por que as bolhas sobem enquanto a água despejada desce. **Solução de Exercício 10.10.** Dá! Incline o copo cheio de [ar](#def-g2-air-around-us-air) de modo que a boca dele fique debaixo da boca do outro copo: o [ar](#def-g2-air-around-us-air) sai em bolhas prateadas grandes que sobem *para dentro* do copo cheio de água e se juntam no topo dele, empurrando a água para baixo. O [ar](#def-g2-air-around-us-air) sobe e a água desce porque o [ar](#def-g2-air-around-us-air) sempre [flutua](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/5-flutuar-e-afundar#def-g1-floating-and-sinking-words) para cima através da água — é despejar de cabeça para baixo.