Se você for como eu, não deve ter nenhum problema em encontrar CDs ou DVDs velhos largados por aí na sua casa ou trabalho. Eu tenho centenas de CDs de música e outras centenas de DVDs de dados, com backupsdas coisas mais diversas. Isso sem contar com discos recebidos de graça, com propagandas de softwares. E, embora eu ainda tenha um computador que consegue ler os CDs e DVDs, hoje é muito mais rápido encontrar as músicas online e os softwares antigos já não funcionam mais nos sistemas operacionais mais novos.
Neste artigo vamos mostrar algumas maneiras de aproveitar esses discos para fazer alguns brinquedos científicos bem interessantes.
Faça o seu pião
Uma rápida olhada pelos repositórios de modelos 3D para impressão vai revelar uma enorme variedade de piões (“spinning tops“, em inglês).
É fácil encontrar diversos modelos de piões para a impressão 3D na Internet.
1 – Tippy Top; 2 – Galactops Andromeda, 3 – Pião cubo (criação minha), 4 –pião curvo e 5 – Orbit Top.
Os piões 1 e 5 ficam de ponta cabeça quando colocados para rodar. O pião 2 foi feito para rodar com o sopro de um canudinho. As possibilidades de formas são inesgotáveis.
Nós resolvemos modelar um cabo e uma ponta, de modo que pudéssemos prender um disco de CD ou DVD entre eles. Abaixo você vê o modelo no TinkerCAD, com duas versões – uma com um encaixe simples, por pressão; e outra com uma rosca que facilita trocar o disco rapidamente.
Você pode baixar o arquivo .STL no Thingiverse: https://www.thingiverse.com/thing:5009474
Pião de DVD e o movimento de rotação
Como fazer um pião que gire por mais tempo antes de parar? O que influencia na estabilidade desse movimento de rotação? A impressão 3D é uma opção muito interessante para que os alunos investiguem essas questões.
Usando o TinkerCAD, os alunos podem criar diversos protótipos e verificar como a distribuição de massa do pião afeta o movimento. É melhor deixar o centro de massa mais próximo do chão? Devo deixar a massa mais distante do eixo de rotação? O pião deve ser simétrico?
Os alunos podem também experimentar usando o pião de DVD que nós criamos. Eles podem comparar o que ocorre quando se usa um mini-CD, um CD comum, dois CDs ao mesmo tempo, um disco com pesos distribuídos na sua borda…
Pião de DVD e as Cores
Você pode colar sobre o disco um desenho para observar o que ocorre quando rodamos ele rapidamente. No site do Project Lite encontramos diversas ideias de discos que podem ser colocados no seu pião de DVD.
Dois desses discos mostram o que ocorre quando de tem diversas cores no disco e ele é rodado rapidamente. Um deles é o disco de Newton e outro uma versão diferente criada por Maxwell. Não é muito fácil se obter a combinação exata das cores de modo a se ter exatamente o branco. Em geral conseguimos ver um cinza claro (dependendo da luz ambiente também).
http://www.bu.edu/lite/Project_LITE_Spinning_Tops/LITE_Spinning_Tops.html
Pião de DVD e a luz estroboscópica
Para este experimento, nós usamos o padrão do site que mencionamos acima (Project Lite) que produz um efeito estroboscópico. O padrão foi impresso, cortado e colado sobre um disco velho. Usamos nosso cabo e ponta para montar o pião e uma lanterna de LED/apontador laser. Essa lanterna possui um único LED branco e quando se aperta o botão da lanterna uma segunda vez, ela acende e apaga a luz numa frequência constante. Isso a torna uma fonte de luz super acessível para essa experiência.
Veja o resultado no vídeo adiante (mas o efeito é bem mais fácil de ser percebido ao vivo do que na câmera).
Pião de DVD e fosforescência
Nós pintamos um DVD com uma tinta spray fosforescente. O ideal é fazer isso em uma área externa e deixar a tinta secar entre uma aplicação e outra. No caso destes disco prateado, acredito que aplicar uma mão de tinta branca antes da tinta fosforescente provavelmente daria um resultado melhor, gastando menos tinta.
Você pode usar uma lanterna com um LED ultravioleta para ativar a fosforescência. Nós usamos um laser violeta nos nossos experimentos.
Last thoughts
Se você imprimir várias peças do pião de DVD (a um custo muito, muito baixo), vai ter muitos brinquedos para instigar a curiosidade dos seus alunos, explorando diversos fenômenos interessantes.
Gostou do artigo? Planeja usar nas suas aulas ou fazer um para você brincar? Deixe um comentário abaixo e compartilhe com seus amigos e colegas.
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