domingo, 16 de junho de 2013

Experimento de Torricelli

Sabemos que o ar atmosférico exerce uma pressão sobre tudo que existe na superfície da Terra. Queremos saber como medir essa pressão. Quem primeiro fez essa medição foi um discípulo de Galileu, chamado Evangelista Torricelli, em 1643.

Naquele tempo havia uma história de que " a natureza tem horror ao vácuo". Segundo essa crença, seria impossível manter qualquer região do espaço no vácuo, por algum tempo. A existência do vácuo, inclusive, era considerada um dos " 219 erros execráveis" pelos teólogos da época e acreditar nisso era quase uma heresia.
Torricelli tomou um tubo longo de vidro, fechado em uma das pontas, e encheu-o até a borda com mercúrio. Depois tampou a ponta e, inverteu o tubo, mergulhou essa ponta em uma bacia com mercúrio. Soltando a ponta aberta notou que a coluna de mercúrio descia até um certo nível mas estacionava á uma altura de 76 centímetros ( veja figura). 

                                                  

Torricelli logo percebeu que acima do mercúrio havia o execrável vácuo. E por que o mercúrio parou de descer quando a altura da coluna era de 76 cm? Porque seu peso foi equilibrado pela força que a pressão do ar exerce sobre a superfície do mercúrio na bacia.
A pressão atmosférica multiplicada pela área da seção do tubo é uma força que empurra o mercúrio da coluna para cima. Essa força é representada pela seta para cima, na base da coluna. No equilíbrio, essa força é exatamente igual ao peso da coluna (representada pela seta para baixo). Isso acontece quando a coluna tem 76 cm de altura, se o líquido fosse a água, a coluna deveria ter mais de 10 metros de altura para haver equilíbrio, pois a água é cerca de 14 vezes mais leve que o mercúrio.

Com essa experiência Torricelli mostrou que é possível obter um vácuo e mantê-lo pelo tempo que quiser. Ele notou também que a altura da coluna de mercúrio não era sempre constante mas variava um pouco, durante o dia e a noite. Conclui-se então, corretamente , que essas varições mostravam que a pressão podia variar e suas funções eram medidas pela variação na altura da coluna de mercúrio. Por tanto, Torricelli não apenas mostrou a existência da pressão do ar, mas inventou o aparelho capaz de medi-la: o barômetro. E, de quebra, ainda provou que a natureza não tem nenhum horror ao vácuo.

Para melhor compreensão assistem o vídeo:



Acadêmicos: Danilo de Pieri Esmeraldino, Marcos Nunes Pedroso

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