Compreender o Princípio de Paschal

Conscientizar sobre o emprego do Princípio de Paschal na tecnologia de nossos dias.

Conceitos de pressão, massa específica, densidade e empuxo.

      Sugestões para esta aula.

Primeiro passo: Construir um dispositivo muito simples normalmente denominado de ludião, esquema abaixo, figura 01. Este pode ser construído de uma pequena seringa de plástico. Retire o êmbolo da seringa para colocar em seu interior alguns pequenos objetos, pedaços de clipse, por exemplo, para aumentar a densidade da seringa recolocando o êmbolo novamente. Os pedaços de clipse ou outros pequenos objetos devem ser colocados de modo que a densidade da seringa se aproxime da densidade da água, isto é, deverá boiar quase totalmente imersa. Depois encher com água uma garrafa pet de 2 litros, colocar a seringa dentro dela e tampar bem. A garrafa deve ficar bem cheia. A demonstração do Principio de Paschal com esse dispositivo é muito simples e facilita muito a sua compreensão. Fazendo pressão na garrafa, esta é transmitida integralmente em todos os pontos do fluido. O aumento de pressão força água entrar na seringa e com isso sua densidade aumenta e, portanto ela vai para o fundo da garrafa. Cessando o aumento de pressão, a seringa sobe novamente. Observa-se que o aumento de pressão pode ser exercido em qualquer parte da garrafa, mais acima ou mais abaixo, sem alterar o resultado, concluindo daí que o aumento de pressão é transmitido para todos os outros pontos do líquido.

 Nota: Pode-se substituir a seringa por outro objeto que surta o mesmo efeito, por exemplo, um palito de fosforo, e obter o mesmo resultado. É que o palito de madeira possui poros onde fica aprisionado ar. Ao aumentarmos a pressão na garrafa, a água ocupa parte desses poros comprimindo o ar e consequentemente aumentando a densidade do palito que então afunda.

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Segunda parte: uma vez que os alunos tenham entendido bem o principio de Paschal, o professor deverá mostrar as aplicações deste pr incipio na prática do dia a dia. As figuras a seguir são ilustrações de alguns exemplos de aplicação desse conteúdo. A Figura 02 corresponde ao esquema de uma prensa hidráulica. Sendo A₁ a área do cilindro menor e F₁ a força que atua nele; A₂ a área do cilindro maior e F₂ a força que atua no êmbolo do cilindro maior. Estando o sistema em equilíbrio, pode-se constatar que: um acréscimo de pressão no cilindro 1 será transmitido integralmente para o cilindro 2, mantendo a relação força/área nas proporções da equação anterior. Para fixar o conteúdo, o professor pode fornecer valores aleatórios das área A₁ e A₂ e pedir aos alunos que enconte a proporção entre as forças para manter o equilíbrio do sistema.

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Terceira parte: As Figuras  05, 06 e 07 são mais exemplos na tecnologia que usa o principio de Paschal. Elas ilustram a utilização do principio em sistemas de freios de automóveis. O professor poderá projeta-las numa tela e mostrar uma aplicação do princípio de Paschal muito comum nos dias de hoje.

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Obs. Figuras sem referência é de autoria própria. (o autor)

Sugerimos que o professor acesse o filme que se encontra em recursos educacionais no portal do professor no endereço abaixo.

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=8927

Primeiro poderá pedir aos alunos que individualmente eescrevam com suas próprias palavras o principio de Paschal.

Depois, utilizando a figura 03 fornecer valores para as áreas A₁ e A₂  e para a massa do carro, pedir aos alunos que calculem o valor da força F₁.