Build the Best Big-Bubble Wand

Key concepts
Chemistry
Surface tension
Water molecules

p>Introduction
Have you ever tried to blow a bubble, and no matter how hard you try – that bubble just won’t form? Porque é que isto acontece? Porque é que as bolhas se formam de todo? E por que às vezes é mais difícil soprar bolhas? Nesta actividade vamos explorar como as bolhas se formam, e testar os limites de quão grandes as nossas bolhas podem ficar!

Fundo
Como deve saber, as bolhas dependem da tensão superficial para se manterem juntas. As moléculas de água gostam de se agarrar umas às outras e, tal como os ímanes se alinham e se ligam a outros ímanes pelos quais são atraídas, as moléculas de água alinham umas com as outras e formam ligações de hidrogénio, criando tensão superficial. Essa tensão superficial permite que a superfície da água aja como uma membrana elástica, esticando e segurando uma forma. Se você deixar cair uma pequena quantidade de água sobre um pedaço de papel de cera, você pode ver um grande exemplo de tensão superficial em ação. Em vez de salpicar ou achatar, a água irá formar pequenas gotas esféricas sobre o papel. Estas gotículas de água podem manter a sua forma porque as moléculas de água são mais atraídas umas pelas outras do que as do papel de cera. A força dessa atração ajuda a manter a gotícula de água unida.

A tensão superficial da água é tão forte de fato, que nos impede de soprar bolhas apenas de água. Adicionar sabão ou detergente diminui a tensão superficial da água, permitindo a formação de bolhas. Faz isto criando espaço entre as moléculas de água, diminuindo a força da sua atracção umas pelas outras. Se você pensar novamente em ímãs, quando dois ímãs estão muito próximos um do outro, o puxão entre eles é muito mais forte do que quando você os separa lentamente. Decreasing the strength of the attraction between water molecules lowers the surface tension of the bubble solution, allowing bubbles to form!

Materials

• Two dowel rods (At least half an inch diameter works best.)
• Two screw eyes (a closed loop with a threaded base)
• Yarn or baker’s twine (at least 18 feet)
• Two washers
• Bubble solution (Optional make-your-own bubble solution ingredients are listed below.)
• A large bucket to hold bubble solution
• Outdoor area with space to run!
• An adult helper
• A measuring tape
• Scissors

Bubble Solution (Makes approximately one-half gallon.)

• Eight cups of Water
• One-half cup liquid dish soap (Blue Dawn works well.)
• One tablespoon glycerin
• One tablespoon baking powder

Preparation

• This activity could get a little messy. A partir deste ponto tudo deve ser feito fora!

• Derrame a solução de bolhas no seu balde. Se você estiver fazendo sua própria solução bolha, combine todos os ingredientes no seu balde e mexa suavemente para combinar. (Tente evitar criar uma espuma de espuma na superfície da solução.)
• Passe o seu ajudante adulto para o ajudar a fixar um olho de parafuso a uma extremidade de cada vareta.

br>Procedimento

• Cortar um fio de três pés de comprimento e enfiá-lo através de uma arruela e de cada olho de parafuso, fazendo um laço. Amarre a extremidade do fio (o nó pode estar em qualquer lugar). Esta é a sua varinha de bolhas!

li>Põe o teu balde de solução de bolhas numa área aberta. Coloque a sua fita métrica no chão, começando no seu balde e estendendo-se pelo menos 3 metros na direcção em que o vento sopra.

• Segure as suas hastes nas extremidades sem os olhos de parafuso. Toque suavemente os dois olhos de rosca juntos e submirja completamente o fio na solução de bolhas.
• Levante sua varinha suavemente da solução de bolhas. Separe as extremidades das hastes para abrir o laço do fio.
• Segure a varinha longe do seu corpo e caminhe lentamente ao longo da fita métrica, na direcção do vento. Qual o tamanho de uma bolha que você acha que será capaz de criar?
• Deixe o seu ajudante adulto medir o comprimento da bolha que você cria! Experimente pelo menos cinco vezes, e lembre-se do mais longo.
• Corte o fio e retire-o da varinha. Salve a arruela!

li>Cortar um fio de 1,80 m de comprimento, e enfiá-lo através de uma arruela e cada olho de parafuso, fazendo um laço. Amarre a extremidade do fio (o nó pode estar em qualquer lugar).

• Repete os passos de fazer bolhas acima, usando a varinha maior. Meça a maior bolha que puder criar com o fio de 1,80 m. Você acha que estas bolhas serão mais fáceis ou mais difíceis de formar?
• Cortar o cordel e removê-lo da varinha. Guarde a arruela!

li>Cortar um fio de nove pés de comprimento e enfiá-lo através de duas arruelas e cada olho de parafuso, fazendo um laço. Amarre a ponta do cordel. (O nó pode estar em qualquer lugar.)li>Deixe o seu ajudante adulto ajudá-lo enquanto repete os passos de fazer bolhas, com os dois segurando a varinha. Meça a maior bolha que você puder criar com o fio de nove pés. Você acha que você será capaz de criar bolhas com a varinha de nove pés? Achas que podem ser muito maiores?

• Extra: Teste a solução de bolhas. Tente remover a glicerina ou o fermento em pó. Como é que estes ingredientes afectam as bolhas que você cria?
• Extra: Deixe a solução de bolhas sentar-se durante a noite, depois tente novamente esta actividade. Teste para ver se consegue bolhas maiores!
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Observações e resultados
Nesta actividade você criou algumas das maiores bolhas possíveis, com apenas um pouco de fio e alguma paciência! Talvez você tenha descoberto que era mais fácil criar as bolhas longas com o fio mais curto. Como o fio ficou mais comprido (especialmente a nove pés) pode ter sido mais difícil para as bolhas se formarem.

Sabemos que as bolhas podem manter a sua forma como resultado da tensão superficial. Na verdade, a mistura da solução bolha que compõe a superfície de uma bolha é composta por três camadas muito finas: sabão, água e outra camada de sabão. Isto é chamado de película de sabão. A tensão da superfície da camada de água é o que mantém a bolha unida. Portanto, quando a água entre as camadas de sabão se evapora, a bolha estoura. Para fazer bolhas maiores e mais fortes, precisamos engrossar as paredes do sabão, para evitar que a água se evapore. Para isso, adicionamos glicerina, para ajudar a engrossar as paredes do sabonete e manter a bolha unida! Isto torna as bolhas mais fortes, maiores e duradouras.

A um certo ponto, porém, as bolhas ficam grandes demais para se manterem juntas. Bolhas maiores têm maior superfície, o que significa mais lugares para forças externas, como a pressão do ar e a gravidade, terem efeito. Além disso, as bolhas maiores têm o seu próprio peso para se suportarem. Imagine construir um túnel com a LEGO. Você pode fazer um túnel muito longo com um diâmetro menor. Se você tentar fazer um túnel pelo qual um adulto possa caminhar, no entanto, ele terá mais dificuldades para suportar o seu próprio peso. Isto é semelhante ao que você experimentou com a varinha de nove pés de fio. O corpo da bolha era muito maior, e portanto muito mais frágil.

Limpeza
Derramar a mistura de sabão pelo ralo.

p>Mais para explorar
Bolha-ologia, de Science Buddies
Blow the Biggest Bubbles, de Scientific American
The Chemistry of Clean: Make Your Own Soap to Study Soap Synthesis, da Science Buddies
Blow the Best Bubbles, da Scientific American
Atividades científicas para todas as idades!, da Science Buddies

Esta atividade trazida até você em parceria com a Science Buddies