Batendo uma Bola com a Química - Sociedade Brasileira de Química

Semana Nacional de Química
Sociedade Americana de Química
Batendo uma Bola
com a Química
MAIN LOGO
ACS
Chemistry for Life
PILLAR BRANDS
TM
ACS Publications
High quality. High Impact
END
A Química dos
CONTEÚDO
Artigos
Materiais sintéticos no atletismo. . . . . . 5
Leia este artigo e descubra os materiais que
podem ser encontrados nos equipamentos de
esporte— no passado e no presente.
Não se preocupe:
você está protegido . . . . . . . . . . . . . . . . 10
O que é transpiração? Leia sobre o que
acontece com seu corpo e como você
pode se manter hidratado.
Não se arrisque: use os
equipamentos de proteção . . . . . . . . . . 12
A química possui um papel importante na
sua proteção quando você pratica esporte.
Química em destaque: Amy Wylie. . . . .13
O que faz um Químico especialista em
revestimentos plásticos? Descubra lendo
esta entrevista.
Informação interessante
Anatomia do sapato. . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Explore as diferentes partes de um sapato
esportivo.
A Química está em toda parte!. . . . . . . . 8
Passe pelas ruas da cidade com os moradores
de Moleville e leia sobre a química por trás dos
esportes em destaque.
Palavras para aprender . . . . . . . . . . . . . 15
Quer expandir seu vocabulário científico?
Leia esta seção.
V
ocê sabia que os primeiros Jogos Olímpicos registrados ocorreram em 776 a.C.? Desde então, muita
coisa mudou. O estudo da química permitiu melhorar
o treinamento dos atletas, os esportes que eles praticam e os equipamentos que usam.
Por exemplo, agora sabemos muito mais sobre como nosso
corpo digere os alimentos e gera energia para nossas células.
Os cientistas conseguem medir a energia e os nutrientes que os alimentos
contêm e, assim, podemos decidir
melhor o que comer. Nós também
descobrimos que é muito importante
se manter hidratado— nosso
corpo precisa de água para
transportar os nutrientes, para
regular a temperatura e para
ajudar os músculos a trabalharem de maneira correta.
Atividades
A bola saltitante de Meg A. Mol . . . . . . . 6
EQUIPE DE PRODUÇÃO
Faça sua própria bola saltitante com bórax,
cola, amido de milho e água.
Atividade prática para analisar a velocidade
de evaporação de dois materiais.
Judith Jankowski, Editora
Mikal Ankrah, Andrea Hazard, Stacy Jones,
M. Rae Nelson, Alexandra Silveira, Escritoras
Amy Phifer, Plum Creative Services, Layout e Design
Jim Starr, Jim Starr Illustrations, Ilustração
Elizabeth Manning, The Fine Line, Editora de texto
O barulho dos eletrólitos . . . . . . . . . . . . 11
EQUIPE DE REVISÃO TÉCNICA E DE SEGURANÇA
Explorando a evaporação. . . . . . . . . . . . . 7
Existem eletrólitos nas bebidas? Monte um sensor
e descubra.
O que conta no quique da bola. . . . . . . 14
Atividade prática para descobrir o que faz
uma bola quicar.
Quebra-cabeças e jogos
Jogo de adivinhação da Annie . . . . . . . 15
Complete as frases com as respostas corretas.
Labirinto da Milli. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Ajude Milli a atravessar o labirinto desafiador.
2
James Kapin, Revisor de Segurança, Comitê de
Segurança Química da ACS.
Robert de Groot, Revisor Técnico, Centro de Terremotos
da Califórnia do Sul.
DIVISÃO DE ASSOCIADOS E AVANÇO CIENTÍFICO
Denise Creech, Diretor
John Katz, Diretor, Comunidades de Membros
LaTrease Garrison, Diretor Assistente, Atividades da
seção Local e Comunidades de Membros
Stacy Jones, Associada, Atividades Comunitárias.
COMITÊ DE ATIVIDADES COMUNITÁRIAS
DA SEMANA NACIONAL DA QUÍMICA
Robert de Groot, Al Ribes, Analice Sowell
AGRADECIMENTOS
As atividades descritas nesta publicação foram originalmente
modificadas do WonderNet e Inquiry in Action, publicações da
Divisão de Educação da ACS.
A atividade O que conta no quique da bola foi originalmente
uma contribuição dos alunos da Universidade Spring Arbor,
The Bouncing Ball Breakdown. Eles venceram a competição
Chemvention em 2007, um concurso da semana nacional de
química para estudantes afiliados da ACS.
TRADUÇÃO, REVISÃO E ADAPTAÇÃO
Sociedade Brasileira de Química— SBQ
As atividades descritas nesta publicação são destinadas a
crianças do ensino fundamental sob a supervisão direta de
adultos. A Sociedade Americana de Química não pode ser
responsabilizada por quaisquer acidentes ou lesões que
possam resultar da realização das atividades sem supervisão
adequada, por não seguir adequadamente as instruções ou
por ignorar as advertências contidas no texto.
© 2008, Sociedade Americana de Química 1155 Sixteenth
Street. N.W., Washington D.C., 20036 www.acs.org
esportes
Os avanços na química também
levaram ao
desenvolvimento
de equipamentos
esportivos melhores.
Os químicos desenvolveram tecidos que ajudam
os atletas a ficarem mais secos
ou a nadarem mais rapidamente. Bicicletas, que eram
feitas somente de aço, agora
também são feitas de
materiais novos e mais
leves, como ligas de alumínio, titânio e fibra de
carbono. Muitas vezes,
são mais fortes que o
aço e produzem mais
energia ao pedalar. Estruturas
mais leves e rígidas significam bicicletas mais rápidas,
e talvez, mais vitórias para os competidores.
Graças às descobertas feitas pelos químicos, engenheiros e outros cientistas, os atletas de hoje possuem
uma grande vantagem em relação aos atletas olímpicos
de antigamente. Após ler e fazer as atividades desta
edição de Celebrando a Química, você vai entender o
papel da química nos esportes que pratica e assiste.
Divida o seu conhecimento com familiares e professores!
Conselhos
Milli’s
de
segurança
Safety
Tips
da Milli!
Segurança em
primeiro lugar
Sempre:
• Trabalhe na companhia de um adulto.
• Leia e siga todas as instruções da
atividade.
• Leia todos os rótulos e avisos de
segurança de todos os materiais que
serão usados.
• Use proteção para os olhos,
especificamente óculos resistentes a
impacto.
• Siga os avisos de segurança ou
de precaução, como usar luvas ou
amarrar o cabelo longo.
• Use com cuidado todos os materiais,
seguindo as instruções fornecidas.
• Certifique-se de limpar e eliminar
os materiais corretamente quando
terminar uma atividade.
• Lave bem as mãos depois de cada
atividade.
NUNCA
coma ou beba durante a
realização de um experimento e tenha
o cuidado de manter todos os materiais
utilizados longe de sua boca, nariz e
olhos!
NUNCA
conta própria!
faça experimentos por
Para informações detalhadas
visite www.acs.org/education
e vá até “Standards & Guidelines.”
Clique em Safety Guidelines.
3
Anatomia do sapato
Q
uando você pula, corre ou joga, suas pernas e seus pés podem suportar a
pressão de até sete vezes o seu peso. Os sapatos modernos contêm vários
tipos de polímeros que absorvem o impacto, e ao mesmo tempo, dão suporte,
flexibilidade e tração. Olhe a foto abaixo e descubra os materiais que podem
ser encontrados em seu sapato esportivo. Lembre-se também que, quando seus sapatos
estiverem desgastados, é uma boa ideia encontrar um lugar para reciclá-los. Quem sabe
eles podem se tornar um playground, uma quadra de basquete ou uma pista de corrida?
Parte superior
Solado
As solas devem ser
de longa duração
e garantir uma
boa aderência em
diferentes solos.
Diversos tipos
de borracha são
utilizados aqui.
A parte superior contém os cadarços, a cor e o
design. É geralmente feita de couro ou de um
material sintético, dependendo do esporte ou
da atividade em que o sapato será usado. Por
exemplo, muitos sapatos de corrida são feitos de
um polímero sintético chamado de poliéster. Ele
é leve e ajuda no apoio e na transpiração.
Palmilha
A palmilha também absorve o impacto,
evitando que seus músculos trabalhem
excessivamente mesmo durante
atividades normais. Palmilhas são feitas
de diversos materiais incluindo espuma
de plástico e gel de silicone.
Cadarços
A maioria dos cadarços é
feito de couro, algodão,
ou de uma mistura de
materiais naturais e
polímeros sintéticos.
Entressola
Biqueira
Controlando a maneira como é feita a borracha,
os químicos podem modificar a forma com que a
sentimos. Por exemplo, uma borracha mais dura
pode se usada para proteger os dedos dos pés
na sua chuteira de futebol ou beisebol, e um tipo
mais macio pode ser usado em sapatos de jazz
para dançar na ponta dos pés.
4
A maior parte da absorção do impacto de um sapato
acontece na entressola. O material mais comum usado
hoje é uma espuma elástica do polímero chamado etilenoacetato de vinila.
Alguns sapatos esportivos usam uma espuma densa
de polímero desenvolvida pelos químicos a partir do
poliuretano, o mesmo material das rodas de skate, mas
contento bolhas de ar! Também é possível encontrar gel
ou materiais plásticos de alta tecnologia.
Materiais sintéticos no atletismo
H
á cerca de 50 anos atrás, os trajes de banho eram
feitos de algodão e as raquetes de tênis eram feitas
de madeira. Isto não existe mais. O trabalho de químicos e de outros cientistas levou ao uso de novos
materiais em roupas e equipamentos esportivos que mudaram
muitos esportes. Os materiais são geralmente mais leves e duradouros e ajudam os atletas a serem mais rápidos e a se sentir
mais confortáveis.
Muitos dos materiais usados nos esportes de hoje em dia são
feitos em laboratórios pelos químicos. Estes materiais são conhecidos como “sintéticos”. Por exemplo, os nadadores olímpicos de
2008 usaram maiôs feitos de náilon e spandex. Estes dois materiais são polímeros sintéticos; fibras compridas que os químicos
desenvolveram para ter propriedades especiais— o náilon é liso
e durável e o spandex é elástico. Comparados com um maiô de
algodão, o de náilon e spandex é mais leve, liso e mais justo ao
corpo. Ele permite que o nadador se mova e deslize mais rapidamente pela água.
As raquetes de tênis de hoje em dia são feitas de fibra de
carbono e fibra de vidro, uma combinação de materiais sintéticos.
O peso da raquete atual é cerca de metade do peso das antigas
raquetes de madeira. Por ser mais leve, o risco de lesões diminui
e um movimento mais poderoso é produzido.
Outro material comumente usado em equipamentos esportivos é encontrado na natureza: a borracha. Ela é um polímero
natural obtido de uma árvore. Por exemplo, a borracha é o principal material dos pneus de bicicletas e das bolas de basquete.
Ela é geralmente misturada com outros materiais para ficar mais
resistente. Em pneus de bicicleta, adiciona-se negro de carbono
para melhorar a tração dos pneus e dar a tradicional cor preta.
O interior da maior parte das bolas é feito de borracha envolvida
com camadas de fibra. Outros materiais naturais utilizados são o
algodão e o couro. Pense onde podemos encontrar estes materiais nos equipamentos esportivos de hoje em dia.
Ao explorar a química dos equipamentos esportivos, observe
os materiais presentes nas suas próprias atividades. Como são
estes materiais comparados com os que seus professores ou
familiares usavam quando eram mais jovens?
Agora e antes
Esporte
Item esportivo
AGORA
ANTES
Futebol
Caneleiras
Plástico moldado por injeção
Meias extras ou nenhuma proteção
Bolas
Poliuretano
Couro
Futebol
americano
Capacetes
Policarbonato com espuma macia ou
amortecimento preenchido com ar
Couro
Ginástica
Tapetes
Varias camadas de plásticos protetores
Crina de cavalo e palha
Voleibol
Joelheiras
Espumas de plástico
Nada
Atletismo
Pistas
Borrachas plásticas
Cinza e argila
Vara de saltar
Plástico e fibra de vidro
Bambu
Barreiras
Plástico
Madeira
Cestas de basquete
Fibra de vidro
Malha de arame ou madeira
Redes
Náilon
Correntes de metal
Beisebol
Tacos
Titânio, alumínio e madeira
Madeira
Hóquei no gelo
Discos
Borracha
Madeira
Golfe
Tacos de golfe
Titânio e outros materiais
Madeira de nogueira
Bolas
Interior feito de borracha, interior feito
de titânio
Madeira, pluma preenchida com
couro
Basquetebol
5
A bola saltitante
de Meg A. Mol
A
s bolas
existem há milhares de anos. As primeiras
bolas eram feitas de pedra e madeira. Elas foram
usadas em esportes que envolviam chutar e carregar.
A descoberta da borracha natural modificou as atividades
realizadas com a bola. Ela podia quicar! Hoje em dia, nem
todas as bolas são feitas de borracha. Elas também podem
ser feitas de couro ou plástico e ser ocas ou sólidas. Pense na
última bola que você quicou. Que materiais foram usados para
produzi-la? Nesta atividade, você irá fazer uma bola saltitante
com cola, bórax e amido de milho.
Não se esqueça
de seguir os
conselhos
de segurança da Milli e de trabalhar
na companhia de um adulto!
Não beba ou coma nenhum dos
materiais utilizados nessa atividade.
Cuidado!
Materiais
Caneta marca texto
2 copos pequenos de plástico
(120ml)
Colheres de medida
Água morna
Bórax
Palito de madeira
Cola branca
Amido de milho
Relógio com cronômetro
Régua
Saco plástico com zip
O que você observou
?
Como era a mistura
quando você começou
a modelar?
________________
______________
Como ficou depois qu
________________ e você modelou?
______________
Largura da bola: __
_____cm
Em que altura quicou
? _______cm
6
Procedimento
1.Usando a caneta marca texto,
rotule um dos copos de “Solução
de bórax”. Peça para seu parceiro
adulto ajudar a colocar 2 colheres
de sopa de água morna no copo
de plástico. Meça ½ colher de
sopa de pó de bórax e coloque no
mesmo copo. Mexa lentamente
com o palito de madeira até o pó
estar completamente dissolvido
na água.
2. Use a caneta marca texto para
rotular o segundo copo de
“Mistura da bola”. Coloque uma
colher de sopa de cola neste copo
plástico.
3.Adicione ½ colher de sopa da
solução de bórax ao copo rotulado
de “Mistura da bola”. Não misture
os ingredientes ainda!
4.Adicione 1 colher de sopa de
amido de milho e espere de 10-15
segundos antes de misturar tudo
com o palito de madeira.
5.Misture tudo até que você não
consiga mais mexer com o palito
de madeira.
6.Tire a mistura do copo e a coloque
em sua mão. A mistura estará
grudenta e com forma estranha!
7.Modele a mistura para formar
uma bola (quantos mais modelar
menos grudenta irá ficar).
8. Quando a mistura estiver no
formato de uma bola, brinque com
ela!
9. Meça a largura da sua bola e
escreva na seção “O que você
observou?”. Descreva como era
a mistura antes e depois de ser
modelada.
10.Guarde sua bola saltitante em
um saco plástico com zip quando
terminar de brincar.
11. Limpe cuidadosamente a área
de trabalho e lave
bem as mãos.
Tente isto...
Veja o que acontece ao adicionar mais
amido de milho. Você ainda consegue
fazer a bola quicar?
Tente fazer bolas de diferentes cores
adicionando corantes de alimentos
na cola. Misture duas gotas de cores
diferentes e veja o que acontece.
Onde está a Química?
A cola contém um polímero chamado acetato de polivinila
(PVA). Quando você adiciona uma solução de bórax em
polímeros como o PVA, ela liga os polímeros como uma
rede ou teia de aranha. Dependendo da quantidade de cada
ingrediente na mistura, você pode fazer algo pegajoso, viscoso ou elástico. Caso adicione mais amido de milho, você
poderá moldar e esticar a mistura. Caso adicione menos
bórax, você terá uma mistura “pegajosa”. Para fazer uma
substância viscosa adicione mais cola.
Explorando a evaporação
V
ocê está preparado e pronto para brincar. Espere! O que você
está vestindo? Tecidos como algodão podem absorver água e
suor, e secam lentamente. Então, ao transpirar, as roupas de
algodão podem ficar molhadas e grudentas, e até mesmo pesadas,
pois absorveram água. Os novos tecidos de alta tecnologia em roupas
esportivas modernas são diferentes. Eles têm a capacidade de retirar a
umidade da pele e carregá-la para a superfície externa do tecido, onde
poderá evaporar mais facilmente e refrescá-lo. Na atividade abaixo você
irá comparar a velocidade de evaporação da água no algodão e no papel
toalha, que irá agir como um tecido de alta tecnologia.
Não se esqueça
de seguir os
conselhos de
segurança da Milli e de trabalhar na
companhia de um adulto!
Não beba ou coma nenhum dos
materiais utilizados nessa atividade.
Cuidado!
Procedimento
1.Use a caneta
marca texto para
rotular o copo de
“Água”.
2.Use a caneta
marca texto para
rotular 2 sacos
com zip de “Temperatura ambiente”. Rotule os
outros 2 sacos de
“Água quente”.
Materiais
Caneta marca texto
permanente
Copo pequeno
Água na tem
p
n
Água naamtbeie
t
e
mp
ambiente
ente
Água qu
ente
Água qu
Água quente
2 conta gotas
Água na temperatura 2 toalhas de papel
ambiente
2 pedaços de
4 sacos de plástico
tecido de algodão
com zip
tamanho 7 x 7 cm
4.Peça para seu
7.Deixe as gotas se
parceiro adulto
espalharem por
adicionar 1 copo
15-20 segundos
de água quente
até que parem de
em cada um dos
se espalhar.
sacos rotulados
8.Coloque uma das
de “Água quente”.
toalhas de papel
Tire o máximo de
no saco rotulado
ar possível e feche
de “Temperatura
os sacos. Coloque
ambiente”. Coloos sacos em local
que a outra no
plano. Este saco
saco rotulado de
servirá como fonte
“Água quente”.
de calor
3.Adicione cerca de 5.Ao mesmo tempo,
1 copo de água na
use o conta gotas
temperatura ambipara colocar 1 gota
ente em cada saco
de água na temrotulado “Temperaperatura ambiente
tura ambiente”.
no centro de dois
Tire o máximo de
pedaços separados
ar possível e feche
de papel toalha.
os sacos. Coloque
os sacos em local 6.Repita o passo 5
usando o tecido de
plano.
algodão.
Água
9.Repita o passo 8
usando o tecido de
algodão.
10.Observe cada
minuto. Compare
a quantidade de
água em cada
toalha de papel
e anote na seção
“O que você
observou?”
11. Limpe cuidadosamente a área de
trabalho e lave bem
as mãos.
O que você observou
?
Adicionar calor à ág
ua aumentou a veloc
idade de
evaporação?
________________
________________
____
________________
________________
____
Qual amostra de água
evaporou mais rápido
,o
tecido de algodão ou
a toalha de papel?
________________
________________
____
________________
________________
____
Onde está a química?
Os tecidos usados em roupas
esportivas modernas possuem
poros que retiraram a água da
pele e levam-na até a superfície externa do tecido, evitando
assim sua absorção. Os poros
fazem o suor evaporar mais
rápido, mantendo você seco e
confortável.
A evaporação ocorre quando
a água é aquecida e vai para
o ar. É necessário energia para
evaporar a água e o calor é
uma forma de energia. Logo, a
água evapora mais rápido em
temperaturas mais altas.
O material que absorveu a
água terá uma velocidade de
evaporação mais lenta quando
comparado ao que contêm
poros para a água evaporar
mais facilmente, como o que
é usado nas roupas de alta
tecnologia.
7
A Química está
V
ocê pratica ou assiste
a algum dos esportes
mostrados no cenário
abaixo? Passeie pelas ruas e leia
sobre os materiais usados nos
equipamentos esportivos que você
ou atletas podem usar. Se seu esporte
favorito não é mencionado, peça a
seu professor ou familiar para
ajudar a investigar a química
por trás desse esporte.
Descubra que a química
está em toda parte!
Natação O cloro é o produto químico mais usado
para manter as piscinas livres de bactérias. Além
de matar as bactérias, ele é usado como agente de
limpeza para evitar algas nas piscinas.
Boliche Atualmente,
as bolas de boliche são
cobertas com poliéster,
uretano ou resina,
também chamada
de uretano reativo.
Por dentro possui um
plástico denso ou um
núcleo de cerâmica para
garantir o peso.
Tênis O material
primário usado nas
raquetes de tênis
atuais é o grafite. A
combinação da fibra
de carbono e uma
resina de plástico faz
com que a raquete seja
mais leve, resistente
e poderosa. A maioria
dos jogadores utiliza
cordas feitas de náilon
ou poliéster.
Futebol
As bolas de futebol são
feitas de couro sintético, geralmente
poliuretano ou cloreto de polivinila
(PVC). Mesmo depois de muitos
chutes e pancadas, os materiais
sintéticos garantem que a bola
mantenha sua forma.
Ciclismo
Boxe Os lutadores geralmente utilizam um instrumento
chamado de “enswell” (ou “end-swell”) para ajudar a
reduzir o inchaço gerado pelas pancadas na área do olho.
Ele é uma peça feita geralmente de alumínio ou uma liga
de outro metal, e pode ser facilmente resfriado no gelo.
8
Os pneus
de bicicletas são formados
por borracha natural ou
sintética misturada com
negro de carbono. Os aros
e quadros podem ser feitos
do tradicional aço, ou de
alumínio, titânio ou fibra de
carbono.
em toda parte!
Atletismo A maior parte
das pistas de atletismo de nível
mundial é feita de borracha
natural e sintética.
Sua manutenção é mais
fácil do que as superfícies de
argila usadas 40 anos atrás e
permite que os atletas corram a
velocidades maiores.
Voleibol No vôlei de praia, a
areia da quadra é feita de dióxido
de silício, mas também contém
partículas de outros elementos
químicos como ouro e alumínio.
A maior parte das redes é feita de
poliuretano.
Beisebol Os capacetes são feitos
de um plástico muito resistente chamado
de acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS).
Ele é resistente às rachaduras, o que
protege os jogadores de choques em
alta velocidade e outras colisões que
podem acontecer durante o jogo. Dentro
do capacete existem espumas macias
de plástico feitas de etileno-acetato de
vinila ou polipropileno que proteguem as
orelhas dos jogadores.
Ginástica Os equipamentos de ginástica contêm,
de alguma forma, plásticos. Por exemplo, a mesa de salto
e o cavalo com alças possuem uma espuma plástica de
polietileno que ajuda a absorver os choques. Os ginastas
geralmente usam nas mãos carbonato de magnésio em pó
para evitar escorregar das barras e de outros equipamentos.
9
P
Não se preocupe:
você está protegido
ense em quando você transpira. Depois de correr
sem parar por ai? Praticando esportes? Apenas
ficando ao sol em um dia quente de verão? Em
todos os casos, seu corpo está tentando se resfriar.
Quando você está quente, você transpira. Seu corpo produz
o suor dentro de pequenos tubos localizados em sua pele, cha-
mados de glândulas sudoríparas. Uma pessoa normal tem mais
de 2 milhões delas! O suor é liberado para a superfície da pele
através de pequenas aberturas chamadas de poros. Talvez você
não perceba quando está suando muito, mas a água do suor
está sempre secando na sua pele. Ao secar, ela diminui o calor
do seu corpo. Esse processo é conhecido como evaporação.
O que são eletrólitos?
Além de água, ao suar você libera minerais chamados de eletrólitos. Seu corpo precisa de eletrólitos para que seus nervos
possam se comunicar uns com os outros, para que seus músculos possam se contrair e se mover de forma correta e para
que você mantenha o equilíbrio de água nas células. Os eletrólitos mais abundantes encontrados em seu corpo são sódio,
potássio e cloreto. Quando você transpira, estes eletrólitos
10
formam sais que dão ao seu suor um gosto salgado.
É importante manter as quantidades corretas de água e eletrólitos em seu corpo. Sem a quantidade suficiente de cada um,
seus músculos podem enfraquecer ou você pode ter câimbras.
Você também pode ter dor de cabeça ou se sentir tonto.
Água é melhor
Para exercícios ou jogos que duram 30 minutos ou menos, o
melhor é beber bastante água. Nosso corpo geralmente obtém
eletrólitos suficientes do que comemos e bebemos durante o
dia. Por exemplo, banana e batata são ricas em potássio. Você
tem alguma ideia de quais alimentos possuem eletrólitos?
Você pode verificar os rótulos nutricionais nas embalagens
dos alimentos ou perguntar a um familiar ou professor.
Atletas que
se exercitam
por um longo
período de tempo
podem perder
muitos eletrólitos ao
transpirar. E quando
isso acontece, eles
precisam repor
os eletrólitos. É
por isso que você
vê atletas tomando
outros tipos de bebidas além da água
enquanto treinam.
Lembre-se que
para conseguir o seu
melhor nos esportes
é preciso estar
hidratado com muita
água. Felizmente,
você não precisa se preocupar em se resfriar; seu corpo
resolve isso— com suor!
O barulho dos eletrólitos
Q
uando você transpira, perde importantes
eletrólitos como sódio, cloreto e
potássio. Uma das principais funções
dos eletrólitos é ajudar a conduzir correntes
elétricas no seu corpo, o que possibilita a
contração e o relaxamento dos músculos.
Normalmente conseguimos eletrólitos suficientes
da nossa dieta regular. Por exemplo, banana e
uva-passa são ricas em potássio.
Também conseguimos bastante sódio e cloreto
do sal que usamos para dar sabor aos alimentos e
até mesmo de algumas bebidas! Nesta atividade,
você fará um sensor para testar a presença de
eletrólitos nos líquidos do dia a dia. Escute o zumbido, ele vai te dizer se eles estão presentes.
Materiais
2 palitos pequenos
Folha de alumínio
Campainha eletrônica (disponível
em lojas de eletrônicos)
Bateria de 9V
Fita adesiva transparente
Caneta de marcação permanente
4 copos descartáveis de plástico
(120 ml)
1 folha de papel toalha
Água destilada
Bebida isotônica
Suco
Óleo vegetal
Procedimento
1.Use a caneta de marcação para rotular cada um
dos quatro copos. Rotule
um copo de “Água destilada”, outro de “Bebida
isotônica”, o terceiro de
“Suco” e o último de
“Óleo vegetal”.
2. Encha cada um dos copos
com os 4 diferentes
líquidos até cerca de ¾ de
seu volume.
3.Cubra completamente um
dos palitos com a folha de
papel alumínio.
Não se esqueça de
seguir os conselhos
de segurança da Milli
e de trabalhar na companhia de um adulto!
Não beba ou coma nenhum dos materiais
utilizados nessa atividade.
Cuidado!
4.Pegue sua campainha.
Deve ter um fio vermelho e um preto. Se
necessário, desenrole os
fios para que seu parceiro
adulto possa montar
a atividade com mais
facilidade.
5.Peça ao seu parceiro
adulto para usar a fita
adesiva transparente para
colar o fio vermelho no
lado positivo da bateria.
Ele terá um sinal “+”.
6. Pegue o outro palito. Peça
para seu parceiro adulto
colar o fio preto da bateria
no palito.
7.Depois cole seu outro
palito no lado negativo
da bateria. Ele terá um
sinal “-”. Seu sensor de
eletrólitos está pronto.
8. Coloque cuidadosamente
os palitos cerca de 2
centímetros de distância
um do outro dentro do
copo rotulado de “Água
destilada”. A campainha
fez algum som?
Na seção “O que você
observou”, anote seus
resultados e se você
observou a presença dos
eletrólitos.
9. Lave os palitos com água
destilada e enxugue-os
com papel toalha até que
estejam completamente
secos.
10. Repita as etapas 8 e
9 usando o “Suco”, a
“Bebida isotônica” e o
“Óleo vegetal”.
11.Limpe a sua área de
trabalho com cuidado e
lave suas mãos. Se possível, coloque os copos
de plástico e o alumínio
do palito em um lixo
reciclável.
O que você observou
?
Copo
zumbido?
(Sim ou não)
Eletrólitos
presentes?
(Sim ou não)
Água
destilada
Bebida
isotônica
Suco
Óleo vegetal
Tente isto...
Verifique se outras bebidas como leite, refrigerante ou limonada possuem eletrólitos.
Onde está a Química?
Apesar dos eletrólitos serem invisíveis aos nossos
olhos, você detectou a sua presença quando escutou o barulho da campainha. Neste experimento,
a eletricidade da bateria passou pela folha de
alumínio no primeiro palito. As soluções que conti­
nham eletrólitos agiram como condutores ao deixar
passar a eletricidade do primeiro palito para o
segundo, e eventualmente, pela campainha.
11
Não se arrisque: use os equipamentos de proteção
Q
uando pratica esporte, a
última coisa que você quer
é se machucar.
Felizmente, os químicos já pensaram sobre isto para você.
As descobertas dos químicos e outros
cientistas ajudaram o esporte a se tornar
mais seguro do que na época em que
seus pais eram crianças. Hoje, os equipamentos de segurança são mais leves,
resistentes, e o principal, protegem você
melhor.
Capacete— camada de proteção
O capacete é o tipo de equipamento de
proteção em que as pessoas geralmente
pensam primeiro. No início dos anos
1900, jogadores de beisebol e futebol americano usavam capacetes
feitos de couro. Ele oferecia pouca
proteção e os jogadores corriam
o risco de sofrer um
ferimento na cabeça.
O mesmo acontecia
no ciclismo. Depois, na
metade dos anos 1980,
os ciclistas começaram a usar capacetes
feitos de polímeros. Eles foram projetados
para proteger e amortecer a cabeça em
caso de queda. Como resultado, o número
de lesões na cabeça diminuiu.
O capacete que você usa hoje para
andar de bicicleta é baseado nestes
primeiros capacetes. Ele não só protege
a cabeça de ferimentos, como também é
muito mais leve e fresco para usar. É para
isso que químicos, engenheiros e outros
cientistas criam novos materiais e formas
de combiná-los para melhor proteção.
Mais seguro com polímeros
A maior parte dos equipamentos
esportivos é atualmente feita com
polímeros. Os polímeros podem
ser duros, como a camada de
plástico do capacete, ou macios,
como a espuma dentro da joelheira
de voleibol. Cada polímero é cuidadosamente projetado para agir de determinada
forma. Um polímero elástico chamado de
spandex ajuda a caneleira a ficar em sua
perna mesmo quando você corre.
As palmas das luvas de skate
podem ser de um polímero de
náilon duro que protege as mãos
dos arranhões. Jogadores de
futebol americano usam protetores
12
de olhos feitos de policarbonato para
proteger seus olhos da bola, cotoveladas
e outros tipos de choque.
Até os materiais encontrados em
sapatos esportivos são criados para evitar
que você se machuque. Por exemplo, a
sola da maioria dos sapatos esportivos
é feita de borracha, um tipo de polímero.
Ela ajuda na aderência em calçadas de
cimento ou no piso de uma quadra e evita
que você escorregue e se machuque.
Outro exemplo pode ser encontrado no
parque do seu bairro ou playground da
escola que são os tapetes de borracha.
Muitos são feitos de pneus reciclados e
podem protegê-lo caso você caia.
Na próxima vez que for praticar um
esporte, olhe seus equipamentos e materiais de segurança. Como cada um ajuda
a proteger você?
Química em destaque:
Amy
Wylie
Qual é o seu título e onde você trabalha?
Sou Especialista Senior de Pesquisa e Desenvolvimento no Grupo
de Desenvolvimento de Negócios da empresa Bayer Material
Science.
Qual é o seu trabalho?
Eu elaboro revestimentos de poliuretano que impedem partes
de plástico de serem arranhadas ou danificadas. Eu também
crio revestimentos “leves” que podem ser encontrados em
equipamentos esportivos. Estas “capas” protegem os objetos.
Qual é a parte mais legal do seu trabalho?
Eu crio um revestimento no laboratório e o acompanho por todo
caminho até ser realmente usado em um produto.
Como você se tornou química?
Eu comecei a trabalhar na empresa Bayer Material Science
quando estava terminando meu bacharelado em ciências
na Universidade Estadual da Pensilvânia. Enquanto ainda
trabalhava na Bayer, fui estudar na Universidade de Pittsburgh
para conseguir um segundo diploma, em Química. Este
diploma me ajudou a conquistar uma posição como Química de
revestimentos.
Quais eram suas matérias favoritas
na escola?
História e química
O que fez você se interessar por ciência?
Quando eu tive minha primeira aula de laboratório, gostei de
realizar experimentos para responder as questões levantadas
pelo professor.
Como alguém entra em contato
com seu trabalho?
Você pode ver revestimentos de poliuretano em plástico todos
os dias. Eles são usados em partes de plástico no seu carro,
produtos esportivos ou em brinquedos. Um bom exemplo é
a bola de futebol oficial usada na Copa do Mundo. A Bayer
forneceu revestimentos de poliuretano e adesivos para a bola
Há alguma outra coisa que você gostaria
de dividir sobre ciência?
A ciência é um desafio, mas também é divertida. Ela pode ser
aproveitada por crianças de todas as idades. As maravilhas da
ciência estão em toda parte, até em nossa vida cotidiana.
13
O que conta no quique da bola
T
odas as bolas quicam?
Devem quicar, mas a
altura que uma bola quica
depende do material de que é
feita e da temperatura da bola. Na
atividade abaixo, você irá comparar
o quique de bolas de tênis quentes
e frias para ver se a temperatura
faz alguma diferença.
Materiais
Fita adesiva
Caneta marca texto
3 recipientes de
plástico (700ml)
Gelo
Água
Água quente
4 bolas de tênis
Cronômetro
Pinça
Fita métrica
Estudantes com
Adaptação deficiência visual
podem pressionar
as bolas nas mãos e sentir como elas ficam
em diferentes temperaturas.
Não se esqueça
de seguir os
conselhos
de segurança da Milli e de trabalhar
na companhia de um adulto!
Não beba ou coma nenhum dos
materiais utilizados nessa atividade.
Cuidado!
Procedimento
1.Usando a caneta marca texto e
uma tira de fita adesiva rotule um
dos recipientes de “Água gelada”,
rotule o segundo de “Água da
torneira” e o terceiro de “Água
quente”.
7.Usando a pinça, remova a bola
do recipiente “Água da torneira”.
8.Segure a bola em uma altura de
90 cm acima de uma superfície
dura e largue a bola perto da fita
métrica. Preste atenção na altura
que a bola vai quicar.
2. Encha pela metade o recipiente
rotulado de “Água gelada” com
água da torneira e depois adicione
gelo até cerca de ¾ do recipiente.
9.Escreva seu resultado na
seção “O que você observou”?
Coloque a bola de volta em seu
recipiente.
3.Encha o recipiente rotulado de
“Água da torneira” até cerca de ¾
do recipiente.
10.Repita as etapas 7-9 para as
bolas dos recipientes “Água
gelada” e “Água quente”,
respectivamente.
4. Peça para seu parceiro adulto
encher o recipiente rotulado “Água
quente” com água até cerca de ¾
do recipiente.
5.Coloque uma bola de
tênis dentro de cada
recipiente e deixe
por 2 minutos. Use
um cronômetro para
marcar o tempo.
6. Enquanto isso peça
a seu parceiro
adulto para segurar
a fita métrica com
a marca zero no
chão.
11. Lave suas mãos e limpe a área
de trabalho.
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
O que você observou
?
Temperatura da
bola
Altura (cm)
Água gelada
7
6
5
4
Água da torneira
3
Água quente
2
1
Onde está a Química?
Água quente
Água
da torneira
Tente isto...
Água gelada
Teste como a temperatura afeta as bolas de golfe.
14
As bolas quicam porque a maioria delas é feita
de algum tipo de polímero, como a borracha. O
tipo de polímero usado na bola irá determinar a
altura que ela vai quicar. Os polímeros da borracha
encontrados nas bolas de tênis são longos, fibrosos e enrolados uns aos outros. É isso que garante
à bola a habilidade de saltar no ar. Quando a temperatura da bola está mais baixa, o polímero perde
sua forma enrolada e torna-se menos elástico. Ao
esquentar a bola, o polímero se enrola ainda mais
do que na temperatura ambiente.
Annie
Jogo de
adivinhação
da Annie
Palavras para
aprender
O
Complete cada espaço em
branco com a letra correspondente ao número correto.
CÃ
LE
Eletrólitos— substâncias químicas que
O
DA
FAMÍLIA DA
M
O
1. Muitos arremessadores de beisebol da liga principal
podem jogar uma bola a pelo menos ____ Km/h!
2. Você possui mais de ____
músculos no seu corpo.
3. Nos anos 1800 a maioria dos
quadros de bicicletas eram feitos
com aço e madeira e pesavam em
média ___ kg.
de corrida de alta velocidade
podem pesar tão pouco
quanto ___ quilos porque suas
estruturas são feitas de aço,
alumínio, titânio e fibra de carbono.
Hidratado— significa que há fornecimento
de água ou líquido ao seu corpo para que seus
orgãos funcionem corretamente.
6. É melhor comer
8. Crianças de 6 a 12 anos geralmente
Polímeros sintéticos— substân-
na natureza. Exemplos incluem a borracha (feita
da seiva da seringueira) e a seda (feita dos casulos do bicho da seda).
eventos nos Jogos Olímpicos de 2008.
estiver jogando
um esporte por
mais de ___
minutos, é uma boa
idéia fazer um lanche para
ajudar a manter os seus
níveis de energia.
longa feita de pequenas unidades repetidas como
argolas em uma corrente.
Polímeros naturais— são encontrados
5. Existiram ___ esportes e mais de ___
7. Se você
Polímero— uma substância química muito
cias químicas desenvolvidas em laboratório por
químicos e engenheiros. O polímero sintético mais
conhecido é o plástico. Outro exemplos incluem o
nailon e o poliéster.
4. Atualmente, as bicicletas
___ horas antes
de praticar um
esporte.
conduzem eletricidade quando dissolvidas em
uma solução. Nosso corpo contém muitos eletrólitos, como os sais de sódio e de potássio. Nós
precisamos deles para carregar sinais elétricos
para os nervos e músculos e para manter o nível
adequado de água nas células. Nós perdemos
eletrólitos no suor, é por isso que comer de forma
correta e beber água são essenciais quando se
pratica exercícios.
Desidratado— quando o seu corpo não tem
a.2.500
a quantidade de água que necessita. Os sintomas
incluem caimbras, tontura e dores musculares.
b.600
Transpiração— processo também conhe-
c.3
d.400
e.36
f.1.600
g.90
necessitam ingerir entre ___ e ___ calorias
por dia.
h.153
As respostas para o Jodo de Advinhação da
Annie podem ser encontrados na Página 16.
j.2,7
i.35
cido como sudorese, que nosso corpo usa para se
resfriar. Quando você corre e joga, seus músculos
se aquecem e as glândulas sudoríparas em sua
pele expelem um líquido salgado para ajudar
reduzir a temperatura do seu corpo novamente.
Evaporação— quando o suor na sua pele
desaparece, ele evaporou, ou passou da forma
líquida para a gasosa. Nós nos sentimos mais
frescos quando suamos porque nosso corpo
transfere calor para o líquido, que depois evapora
e leva o calor com o gás.
15
Labirinto da Milli
Ajude Milli a encontrar os materiais para ir nadar.
Celebrando a Química
é uma publicação do Departamento de Apoio Voluntário da Sociedade Americana
de Química (ACS) em conjunto com o Comitê de Atividades Comunitárias. O Departamento de Apoio Voluntário é parte da Divisão de Membros e Avanço Científico da ACS.
A edição do Celebrando a Química da Semana Nacional de Química (NCW, sigla em
inglês) é publicada anualmente e estará disponível sem custo com seu coordenador
da NCW. A NCW é um esforço conjunto entre o Escritório de Atividades comunitárias,
a Comissão de actividades comunitárias e várias divisões técnicas das ACS. Visite
www.acs.org/ncw para saber mais sobre a Semana Nacional de Química.
Respostas
para o Jogo de
Adivinhação
da Annie na
página 15
1. h
2. b
3. e
4. j
5. i, d
6. c
7. g
8. f, a
O que é a Sociedade Americana de Química?
através do site da ACS e dos artigos científicos que a ACS publica.
A Sociedade Americana de Química (ACS, sigla em inglês) é a
Os membros da ACS executam diversos programas que
maior organização científica do mundo. Os membros da ACS são
ajudam o público a entender mais sobre química. Um destes
em sua maioria químicos, engenheiros químicos e outros profisocorre anusionais que trabalham com química ou com algo relacionado
MAIN àLOGO programas é o: Químicos Celebram o Dia da Terra, que
PILLAR
BRANDS
almente no dia 22 de Abril. Os membros da ACS celebram através
química. A ACS tem mais de 161.000 membros. A maioria dos
de eventos em escolas, shopping centers, bibliotecas, museus
membros da ACS mora nos Estados Unidos, mas outros moram
de ciência e até estações de trem! As atividades nestes eventos
em diferentes países no mundo. Os membros da ACS trocam
incluem fazer experimentos químicos e participar de jogos
ideias e se informam sobre importantes descoe competições. Se você deseja obter mais informabertas na química durante os encontros da
ções sobre esses programas, entre em contato
ACS que acontecem várias vezes por ano
conosco no [email protected]!
em diferentes lugares nos Estados Unidos,
Chemistry for Life
High quality.
ACS
TM
ACS P