Key concepts
Physics
Weather
Air
Atmospheric pressure

Introduction
you ever watched a weather forecast on TV? Se sim, deve ter notado as letras ” H “E” L ” a moverem-se no mapa meteorológico. Eles são muitas vezes referidos como zonas de “alta pressão” (H) e” baixa pressão ” (L). A pressão de que estão a falar é a pressão atmosférica. As alterações na pressão do ar podem prever alterações climáticas a curto prazo. Mas como você sabe se a pressão do ar muda-ou se é alta ou baixa? Os cientistas desenvolveram um instrumento chamado barómetro que pode medir a pressão atmosférica. Nesta atividade você vai descobrir como um barômetro funciona construindo um você mesmo!a terra é cercada por uma camada de ar chamada atmosfera. A atmosfera tem cerca de 300 milhas de espessura, e a maior parte está a menos de 10 milhas da superfície da Terra. O ar é composto por moléculas de gás como nitrogênio, oxigênio e dióxido de carbono. Todas estas moléculas pressionam para baixo na terra, e esta pressão é chamada de pressão do ar ou pressão atmosférica.

Você pode ficar surpreso ao saber que o ar tem um peso, embora você não o Sinta. Evoluímos para que a pressão dentro do nosso corpo corresponda à pressão atmosférica externa. Você é, no entanto, capaz de sentir mudanças na pressão atmosférica. Por exemplo, se você voar em um avião, suas orelhas podem começar a doer. Isto porque a alta altitude a sua pressão interna é maior do que a pressão externa. Só quando se equilibram as pressões fazendo os ouvidos “pop” é que deixam de doer.a pressão atmosférica é mais elevada ao nível do mar e diminui quando se sobe para a atmosfera. Ao nível do mar, a pressão normal do ar varia entre 800 e 1050 milibares. No topo do Monte Everest, a pressão do ar é cerca de 30% menor! A pressão do ar muda com a altitude e com a temperatura. O ar quente, que é menos denso, aumenta e resulta em menor pressão do ar. Quando sobe, arrefece e transforma-se em vapor de água, que depois condensa-se em líquido. Isso leva à formação de nuvens e chuva. A baixa pressão, portanto, é geralmente associada com o tempo nublado e chuvoso. Por outro lado, o ar frio de alta densidade resulta em aumento da pressão do ar. À medida que o ar frio afunda, seca, causando condições meteorológicas quentes e secas em zonas de alta pressão.agora que sabemos como a pressão do ar pode ajudar a prever o tempo, ainda precisamos de descobrir como medir a pressão do ar. Para isso, os cientistas desenvolveram o barômetro. Existem muitos tipos diferentes de barómetros. Um deles é o barômetro à base de água: a água é selada em um recipiente de vidro com um cano estreito ligando o exterior ao interior. Quando a pressão do ar exterior aumenta ela empurra para a água no spout, resultando em uma diminuição do nível da água. Quando menos ar (menor pressão de ar) empurra para a água dentro do spout o nível da água sobe. Nesta atividade você vai construir uma variação deste barômetro. Achas que pode prever o tempo de amanhã?

Materials

• Heat-resistant glass jar
• Rubber band that fits around the mouth of the glass jar
• Balloon
• Wooden skewer
• Scissors
• Tape
• Paper
• Pen
• Three bowls
• Tap water (hot and cold)
• Ice cubes
• Paper toalhas

Preparação

• Cortar e descartar a abertura do balão, em seguida, esticar o restante do balão peça em torno da abertura do frasco de vidro, envolvendo-a com força.
• fixar o balão ao frasco com a faixa de borracha.
• Tape a extremidade do espeto de madeira no topo do balão com a ponta pontiaguda a apontar para longe do frasco.
• encher a primeira taça com água à temperatura ambiente, a segunda taça com água da torneira Quente (cuidado com água quente, e ter uma ajuda adulta, se necessário) e a terceira taça com água gelada.
• coloque o seu barómetro perto de uma parede com o espeto paralelo à parede.
• Fita um pedaço de papel atrás do barómetro na parede.
• Draw a line on the paper that lines up with the tip of the skewer.
• marque a posição onde o barómetro está colocado. Você terá que colocá-lo no mesmo local mais tarde durante a atividade.

Procedure

• pegue o barómetro e coloque o frasco de vidro na taça com a água quente. A água não deve chegar além do elástico. O que você observa sobre o barômetro? Notou alguma alteração? Em caso afirmativo, que tipo de alterações?
• após um minuto, retire o barómetro da água, secá-lo rapidamente, e coloque-o no mesmo local perto da parede onde colocou o papel. Faça outra linha no papel para que se alinhe com a ponta pontiaguda do espeto. Qual é o ponto principal agora? Como é que o barómetro mudou?
• coloque o barómetro na taça com água à temperatura ambiente. Novamente observe o que acontece. Mantém-no na tigela durante 10 minutos. Depois de 10 minutos, Como é que o barómetro parece diferente de antes?
• depois de 10 minutos coloque o barômetro de volta em seu lugar junto à parede e faça outra linha no papel onde o espeto está apontando. O que notaste desta vez?
• próximo lugar o barômetro na bacia com água gelada por cerca de um minuto. O que acontece ao barómetro na água gelada? Que diferenças notam?
• coloque novamente o barómetro à frente do seu gráfico de papel, e faça outra linha onde a ponta do espeto esteja a apontar. Pode explicar as suas observações?
• coloque o barómetro na taça com água à temperatura ambiente e repita os passos mais uma vez. Onde é que a ponta do espeto aponta desta vez? Por quê?
• Extra: Repita os testes com diferentes temperaturas da água. Como os seus resultados mudam com outras temperaturas da água?
• Extra: leve o barómetro para fora para medir a pressão atmosférica. Desenhe uma escala que se pareça com uma régua noutro pedaço de papel. Em seguida, coloque o gráfico ao lado do barômetro para que a linha do meio está alinhando com a ponta do espeto. Deixe o barômetro lá fora por vários dias, e todos os dias Marca onde o espeto está apontando. O que significa quando a ponta se move para cima ou para baixo na sua escala? foi capaz de medir a variação da pressão do ar com o seu barómetro? Nesta atividade, você realmente mediu as mudanças de pressão do ar dentro do frasco de vidro—não a mudança de pressão atmosférica externa. Como não podemos mudar a pressão atmosférica externa nós mesmos mudamos a pressão do ar dentro do frasco de vidro para demonstrar como o barômetro do balão funciona.quando você selar o frasco de vidro com o balão, há uma certa pressão de ar dentro do frasco de vidro. A ponta do espeto de madeira deve ser bastante nivelada com o topo do frasco de vidro, uma vez que a superfície do balão é muito plana. Quando você coloca o frasco de vidro na água quente, no entanto, o ar dentro do frasco aquece e se expande. Como o frasco é selado com o balão, ele não tem nenhum lugar para escapar—e o balão começa a se acumular. Isto é porque a pressão de ar dentro do vidro aumenta e está pressionando contra o balão. Como resultado, o espeto de madeira aponta para baixo. A linha que você fez deve estar abaixo da linha original.Quando coloca o balão na água à temperatura ambiente, o ar está a arrefecer até à temperatura ambiente onde estava antes, por isso o seu balão deve ficar novamente plano. Ao mesmo tempo, o espeto de madeira deve alinhar-se com a sua linha original. O oposto acontece quando se põe o frasco de vidro em água gelada. À medida que o ar dentro do frasco arrefece ainda mais, contrai-se e puxa o balão para dentro do frasco. Isto faz com que o espeto de madeira aponte para cima. A linha que você fez para água gelada deve estar acima da sua linha original. De volta à temperatura ambiente, o balão e o espeto de madeira devem voltar às suas posições originais.

  Se medir a pressão externa do ar com o seu barómetro, o inverso irá acontecer: o espeto apontará para cima com a pressão atmosférica crescente à medida que o ar fora do jarro empurra para o balão. Com a queda da pressão atmosférica, o espeto de madeira aponta para baixo. Marcar a localização do espeto de madeira todos os dias pode dizer-lhe que tipo de tempo esperar!

  More to explore
  What Is Atmospheric Pressure?, from NASA
  Size-Changing Science: Como os Gases se Contraiem e se expandem, a partir da Scientific American sugam-no com ar de refrigeração!, from Scientific American
  Science Activities for All Ages!, from Science Buddies

  esta actividade trouxe-lhe em parceria com os Science Buddies