O que acontece com o êmbolo quando ele é empurrado com força no sentido da ponta da seringa e depois é solto?

O matemático francês Blaise Pascal (1623-1662) levou um barômetro para o alto de uma montanha. Após muitas observações, medições e anotações, ele verificou que a pressão do ar diminui com a altura. O ar vai ficando rarefeito (diminui a quantidade de moléculas nele presente), gradativamente, conforme aumenta a altitude.

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• Compressibilidade e elasticidade
• O que acontece com o êmbolo quando ele é empurrado no sentido da ponta da seringa?
• Quando apertamos o êmbolo da seringa?
• O que é êmbolo da seringa?
• O que ocorre ao ar presente na seringa?

A partir desse e de outros experimentos, os cientistas concluíram que a maioria dos gases está comprimida na parte mais próxima da superfície da Terra e que o ar fica rarefeito conforme a altitude aumenta, até um ponto em que não existe mais ar - esse é o limite da atmosfera de nosso planeta. Os avanços da ciência e da tecnologia têm possibilitado mais conhecimentos sobre a atmosfera.

O nivel do mar é utilizado como referencial quando se deseja calcular a pressão atmosférica.

Quanto maior a altitude, mais rarefeito é o ar, e assim, menor é a pressão que ele exerce sobre nós.

Compressibilidade e elasticidade

Observe o que acontece nas etapas do experimento abaixo:

Ao tampar a ponta da seringa e empurrar o êmbolo, o ar que existe dentro da seringa fica comprimido, passando a ocupar menos espaço. Isso ocorre em razão de uma propriedade do ar denominada compressibilidade.

Quando o êmbolo é solto e a força que comprime o ar é cessada, o ar volta a ocupar seu volume inicial. Isso ocorre em razão de uma propriedade do ar chamada elasticidade.

Enxergamos o pneu de bicicleta, o botijão e as folhas balançando, mas não enxergamos o ar, uma vez que
é constituído por gases que não são visíveis. Mas não podemos esquecer que é o ar que preenche 
os espaços vazios, com mostra nas imagens abaixo: 

Dentro da bexiga e do pneu da bicicleta está cheio de ar.

O ar está presente em todo lugar sobre a superfície da Terra. Ele ocupa praticamente todo o espaço próximo e ao redor da 
Terra que não esteja preenchido por líquido, sólido ou outros gases. Ele é importante para a manutenção da maioria
das formas de vidas, tanto animais quanto vegetais.

Nós devemos entender as propriedades dessa substância que não podemos ver, mas que é vital para nossa sobrevivência. 
Nós sabemos e podemos facilmente demonstrar que o ar pode ser sentido, ocupa espaço, tem peso, exerce pressão e pode se expandir.

Experimente o ar

Abane o seu rosto com uma folha de papelão. Você sente algo, mas não pode vê-lo. O papelão não toca em você e não há nada 
a mais no momento em que você abana que não estivesse presente antes ou não esteja presente depois do movimento. 
Assim, o que você sentiu deve ser o ar.
Se você usar uma folha de papel de caderno, em lugar de papelão, observará certa dificuldade para se abanar,
pois o papel irá dobrar (a menos que você se abane bem vagarosamente!). Isso mostra que o ar exerce certa resistência ao
movimento de objetos mergulhados nele.

O que é ar?

O ar é uma mistura de vários gases, vapor de água e partículas sólidas.

Composição do ar

O ar por ser uma mistura de gases, e portanto matéria, apresenta vários tipos de moléculas.

Vamos fazer algumas experiências para considerarmos as propriedades do ar.

A elasticidade do ar

Faça este experimento:

Materiais: uma seringa nova sem agulha

* Enche a seringa com ar.
* Coloca um dedo na extremidade da seringa.
* Empurra o êmbolo da seringa.

Observe que você não consegue empurrar o êmbolo. 
Se você empurrar o êmbolo com muita força, mantendo e dedo na ponta da seringa, o êmbolo movimenta-se, mas volta para a posição inicial, isto acontece porque o ar que estava comprido empurrou o êmbolo, pois voltou a ocupar o mesmo espaço que ocupava antes de ser comprido.

Podemos dizer que:

• A mesma quantidade de ar pode ocupar espaços e tamanhos diferentes;
• O ar tem elasticidade.

Dizemos que uma sustância é elástica quando volta sozinha ao seu volume ou a sua forma original, se deixar de ser comprida ou esticada.

Será que o ar tem peso?

Encha dois balões a um mesmo tamanho. Amarre cada bico com um fio, fazendo um laço. 
Prenda com uma fita adesiva, pelo lado inverso ao bico, a uma vareta – um balão em cada ponta. 
Suspenda a vareta pelo centro de modo que os dois balões fiquem equilibrados na horizontal. 
Desfaça o laço de um dos balões, deixando o ar sair.
O balão cheio irá inclinar a vareta para baixo porque é mais pesado do que o balão sem ar. 

Isto quer dizer que o ar tem peso.

A pressão do ar ou pressão atmosférica

O ar, sendo composto por moléculas, é atraído pela força de gravidade da Terra e, portanto, tem peso. 
Se não o tivesse escaparia da Terra, dispersando-se pelo espaço. 
Devido ao seu peso, a atmosfera exerce uma pressão, chamada pressão atmosférica, sobre todos os objetos nela imersos. 

Ponha um livro sobre uma bexiga vazia. 
Encha a bexiga com ar (isso pode ser feito usando uma mangueirinha de borracha, látex ou plástica) e veja a elevação do livro.

Isso ocorre devido a pressão do ar. Do mesmo modo, o ar no pneu suporta o peso do carro. 

Encha um frasco ou um copo de vidro com água. Coloque um cartão por sobre a boca (o cartão deve ser fino e apenas um pouco maior do que a boca do recipiente). Mantenha o cartão pressionado firmemente contra a boca, vire o recipiente de cabeça para baixo. Solte o cartão. Ele não cai mesmo que o peso da água pressione o cartão para baixo. A pressão do ar é maior do que a pressão exercida pelo peso da água. O ar exerce forças de pressão em todas as direções. Recomenda-se fazer este experimento sobre uma pia ou uma bacia para o caso de ocorrer um acidente e a água cair.

A pressão do ar ocorre devido ao constante bombardeio de bilhões de moléculas de gases (matéria no estado gasoso) movimentando-se para todos os lados. 

È difícil notar que o ar faz pressão, o número de moléculas de ar ao nosso redor é grande, mas elas se espalham e sua força de pressão fica igualmente dividida, a pressão do nosso corpo é igual, tanto do lado de dentro quanto do lado de fora, o que resulta num equilíbrio de forças. 

O que acontece com o êmbolo quando ele é empurrado no sentido da ponta da seringa?

Quando apertamos o êmbolo da seringa?

O que é êmbolo da seringa?

O que ocorre ao ar presente na seringa?