Há quase 100 anos, cientistas colocaram piche em um funil para observar seu comportamento, e desde então apenas nove gotas conseguiram se formar
Em uma sala da Universidade de Queensland, na Austrália, um funil de vidro goteja piche desde a década de 1930
Em uma sala da Universidade de Queensland, na Austrália, um funil de vidro goteja piche desde a década de 1930. O experimento, conhecido como experiência da gota de piche, tornou-se símbolo de pesquisas de longa duração. Ele mostra como certos fenômenos físicos só se revelam claramente ao longo de muitos anos.
O que é a experiência da gota de piche?
A experiência consiste em um funil de vidro preenchido com piche aquecido e depois resfriado, com a extremidade inferior aberta. Desde o início do século XX, apenas algumas gotas completas se formaram, cada uma levando anos para se desprender e cair em um recipiente.
Reconhecido pelo Guinness World Records como o experimento de laboratório mais duradouro em funcionamento, o dispositivo segue ativo quase cem anos após sua montagem. Seu objetivo principal é didático, mostrando que a percepção humana pode ser enganada por processos muito lentos.
The Pitch Drop Experiment started in 1927 at the University of Queensland, holds the record for the world's longest-running laboratory experiment.
— Physics In History (@PhysInHistory) August 13, 2024
It involves observing a slow-moving drop of pitch (a highly viscous substance) as it gradually falls from a funnel. The experiment… pic.twitter.com/C2YscvlRA3
Por que o piche é considerado um líquido extremamente viscoso?
O piche é um resíduo escuro derivado do carvão ou do petróleo, parecido com alcatrão endurecido. À temperatura ambiente, pode ser quebrado com um martelo e parece um sólido vítreo, mas em escalas de tempo muito longas escoa como um líquido.
A palavra-chave é viscosidade, medida da resistência ao escoamento. Estimativas indicam que a viscosidade do piche é bilhões de vezes maior que a da água, o que explica por que cada gota leva quase uma década para se formar e se desprender.
Como se mede e compara a viscosidade do piche?
Pesquisadores analisaram a taxa de formação das gotas e as dimensões do funil para estimar a viscosidade. Embora haja incertezas em fatores como diâmetro interno do tubo e variações de temperatura, os valores obtidos estão na casa de centenas de milhões de pascal-segundo.
Para contextualizar essa ordem de grandeza, é útil comparar o piche com fluidos mais familiares:
Fluidos com baixa resistência molecular e atrito interno insignificante, gerando respostas hidráulicas rápidas e turbulência fácil.
Substâncias com atrito molecular moderado, exigindo pressões calibradas para bombeamento, transporte e lubrificação mecânica.
Materiais hiperviscosos cujos tempos de relaxação molecular estendem-se por décadas, mimetizando sólidos em escalas cotidianas.
O comportamento cinético molecular onde o aumento de temperatura reduz drasticamente a viscosidade em fluidos de todos os gradientes.
Como a experiência é acompanhada nos dias de hoje?
Ao longo das décadas, responsáveis registraram as datas de queda de cada gota, formando uma linha do tempo que atravessa gerações. Em média, cada gota leva entre oito e treze anos para cair, intervalo influenciado principalmente pela temperatura ambiente.
Na década de 1990, sistemas de ar-condicionado próximos alteraram ligeiramente a temperatura local, alongando o tempo entre as gotas. Hoje, câmeras transmitem imagens em tempo real pela internet, permitindo que milhares de pessoas acompanhem o lento desenvolvimento da próxima gota.
O que essa experiência realmente demonstra em termos de física?
A montagem mostra que um mesmo material pode parecer sólido em escalas de tempo curtas e comportar-se como fluido em escalas muito longas. É um recurso pedagógico marcante para ilustrar viscosidade extrema, ação contínua da gravidade e a importância de observar processos lentos.
Ao contrário de um experimento de alta precisão, a experiência não foi projetada para medir com exatidão a viscosidade. Ela também ajuda a desfazer o mito de que o vidro de janelas antigas fluiria como um líquido; estudos modernos indicam que, à temperatura ambiente, o vidro comum não apresenta fluxo mensurável em escalas de séculos.
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