Física na montanha

Quem pensa que a física está somente no laboratório se engana: às vezes os estudiosos dedicados a esta ciência precisam deixar a bancada. Vários experimentos foram realizados assim e Blaise Pascal, um sábio francês do século 17, ficou famoso por um deles, apesar de não ter conduzido pessoalmente a atividade.

Pascal se interessou pelos experimentos do italiano Evangelista Torricelli em que um tubo comprido, contendo mercúrio líquido (o mesmo que existe em alguns termômetros), era tapado com o dedo e colocado de cabeça para baixo numa bacia contendo mais mercúrio. Ao se destapar o tubo, a coluna de mercúrio dentro dele descia apenas até uma certa altura, mais especificamente até que seu topo ficasse a 76 centímetros acima do nível do líquido da bacia, deixando um espaço aparentemente vazio no final do tubo (veja a figura).

A montanha Puy-de-Dôme, na França, onde Florin Périer realizou o experimento que comprovou a teoria de Pascal. A aventura ocorreu em 19 de setembro de 1648 e contou com a ajuda de várias pessoas da cidade (Imagem: Wikimedia Commons)

Pascal dizia que nesse espaço vazio não tinha realmente nada – havia sido criado um vácuo. A coluna seria sustentada naquela altura pela pressão do ar que empurrava o mercúrio através da superfície livre do mercúrio na bacia. Portanto, a força que a atmosfera fazia sobre o mercúrio equivalia ao peso que uma coluna de 76 centímetros de mercúrio fazia.

Para verificar se isso fazia sentido, Pascal imaginou que, se repetisse o experimento no topo de uma montanha muito alta, haveria menos ar acima da superfície do mercúrio, e portanto ela seria empurrada com menos força. Com isso, o ar não seria capaz de sustentar uma coluna tão grande de mercúrio no tubo, e assim o experimento deveria mostrar desta vez uma altura menor para a coluna dentro do tubo.

Além de realizar experimentos em física, Blaise Pascal inventou a seringa (Imagem: Wikimedia Commons)

Pascal então mostrou que a pressão atmosférica diminui com a altitude. Ou não? Na verdade, ele pediu a seu cunhado para fazer o experimento, já que em Paris, onde Pascal morava, não havia nenhuma montanha alta o suficiente para perceber o efeito.

Foi então Florin Périer, que morava em Clermont, numa região montanhosa da França, quem realizou o experimento subindo o Puy-de-Dôme, uma montanha de 1.450 metros de altitude.

Primeiro Florin realizou o experimento várias vezes ao pé da montanha, que ficava um pouco acima do nível do mar, observando que a coluna de mercúrio no interior do tubo alcançava sempre 67 centímetros. Depois, pediu que o padre Chastin, do mosteiro onde eles estavam, continuasse olhando a coluna de mercúrio ao longo do dia, para ver se ela mudaria de altura.

O experimento de Torricelli que inspirou Pascal. Ao virar a coluna com mercúrio na bacia com mais mercúrio, observou-se que o líquido na coluna só descia até uma altura de 76 centímetros.

Enquanto isso, ele subiu a montanha junto com outras pessoas, levando um equipamento semelhante, e lá no topo realizou novamente o experimento, cinco vezes, em diferentes posições do topo da montanha, encontrando agora sempre uma altura de 59 centímetros para a coluna de mercúrio. Ao retornar, confirmou com o padre Chastin que a coluna de mercúrio deixada com ele não havia se movido ao longo do dia.

Pascal teve a felicidade de ver confirmadas suas ideias, mas quem se divertiu subindo a montanha e fazendo os experimentos foi Florin.

Matéria publicada em 26.10.2011

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Beto Pimentel

O autor da coluna A aventura da física é apaixonado por essa ciência desde garoto. Hoje, curte também dar aulas e fazer atividades criativas em contato com a natureza e com as outras pessoas.

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