Cadeira de Pregos

"Prego não fura!"

______"A exclamação acima é uma inverdade. É claro que prego fura!"

______Essa é o que você iria me dizer se eu estive aqui. Mas com este nosso experimento vamos colocar uma teoria em prática. A teoria da pressão. Sabemos que só existe pressão quando temos uma determinada força sendo aplicada em um determinado lugar, superfície.

______A causa da ruptura da pele no local onde se encontra o prego é justamente a grande pressão exercida naquele lugar. Como a ponta do prego é muito fina e circular, a área ocupada por ela é pequena. Então qualquer "forcinha" que aplicamos no prego é capaz de furar uma pele tão sensível como a nosso. Já que a pressão é a razão entre a força e a área em questão.

______Se temos um número muito grande (força), dividido por um número bem pequeno (área). Temos um alto resultado (pressão). A pressão tem como unidade de medida Pa (pascal).

Veja o material necessário para nossa cadeira de pregos:

Material:

1 pacote de pregos;

um pedaço de tábua com dimensões de 50 x 50 x 2 cm e,

1 martelo.

Procedimento:

______A primeira coisa a fazer é verificar se o prego fura mesmo!

______Pegue o marte e bata um prego no centro da tábua de maneira com que ele atravesse a tábua e fique com uma boa parte do outro lado. Observe a ilustração:

Para testar é preciso se sentar no prego. Mas espere um pouco que um prego sozinho fura, nós não temos nenhuma dúvida. O desafio é fazer os pregos não furarem! Então vamos lá.

Essa montagem feita vamos calcular a pressão existente na ponta do prego se caso nós sentássemos lá. Vamos descobrir qual seria a força que iria atuar no nosso bumbum. A força que atua nesse caso é o nosso peso. Pois não há nenhuma pessoa nos empurrando para baixo. Mas há algo puxando. O que esta puxando-nos para baixo é a gravidade, é ela que nos deixa "preso" ao planeta Terra, se não fosse por ela um pulinho que fosse dado por você, você subiria, subiria, subiria... e nunca pararia até bater em algo.

______O peso não é a medida de sua massa em quilograma (kg), como você costuma falar: "Eu peso 70 kg." Essa frase esta erradíssima para a física. Quando você diz que tem 70 kg, você esta se referindo à sua massa. Mas para determinar o peso é preciso saber a massa e a gravidade. O valor da gravidade é de aproximadamente 10 N/kg ou 10 m/s². E a massa é o valor obtido na leitura da balança.

______Como o peso é uma força, a fórmula da força é a massa do corpo, que vamos representar pela letra m, vezes a aceleração adquirida pelo corpo, representada pela letra a. Transferindo isso para o peso fica: a massa do corpo m, vezes a aceleração da gravidade g. Assim temos:

Assim para saber o seu peso, multiplique a sua massa por dez. Por exemplo: "Meu peso é de 700 N (Newtons)". Usamos Newton para expressar unidade de força.

______Agora vamos calcular a área ocupada pela ponta do prego. A ponta do prego tem um raio de aproximadamente 0,5 mm. Isso em metros é o equivalente a 5 . 10^-4m. A área de um círculo é determinado pela fórmula:

Sendo p (pi) uma letra grega que tem o valor aproximado de 3,14. E r é o raio do circulo descrito pela ponta do prego. Então a área coberta pela ponta do prego é de 0,000000785 m² ou 7,85 . 10^-7 de m².

______A razão entre o peso e a área é de 8,9 . 10⁸ Pa (pascal), ou de 890000000 Pa. Um número bastante grande "né"! Esse é o valor da pressão quando uma pessoa de 70 kg de massa cai sobre um prego de ponta voltada para cima. Isso á o bastante para fura a pele e tirar uma "lasquinha" do seu osso!

______O nosso maior trabalho ainda esta por vir, pois agora nos resta encher esse tábua pregos, todos de ponta voltada para cima e um detalhe muito importante, bem próximo um do outro. Para caber o maior número de pregos possíveis. Veja como fica a tábua depois:

Aproximadamente deverá caber cerca de 6000 pregos. Observe que a quantidade de pregos aumentando, também aumenta a superfície de contato com seu bumbum que antes era de 7,85 . 10^-7 m², ocupada por só prego, agora será de 4,9 . 10^-3 m². E a pressão todas entre seu bumbum e a área de todas as pontas dos pregos será de 140000 Pa, ou 1,4 . 10⁵ Pa. Observe que o valor pressão diminuiu bastante. E esse valor não é o suficiente para furar seu bumbum!

"Quanto maior é a área, menor é a pressão!"

autor: Pedro Paulo Carboni Muniz_____

e-mail: pedropaulo@clubedeciencias.com

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