Você pode realmente bombear água sem eletricidade?

Rhett Allain

Estou surpreso com a quantidade de vídeos do YouTube e do TikTok mostrando novas maneiras de bombear água, mas acho que faz sentido, porque o mundo inteiro funciona praticamente com água. Se você nunca viu isso antes, eles geralmente mostram alguém enfiando alguns canos na água e sacudindo-os para frente e para trás até que, de repente, eles começam a jorrar quantidades infinitas de líquido. Parece mágico: aparentemente não há fonte de energia, mas a água continua fluindo, às vezes de um corpo d'água externo, às vezes de um recipiente que a pessoa continua enchendo. É como se esses dispositivos funcionassem com “energia livre” ou energia sem origem aparente.

Você poderia realmente fazer uma bomba d'água de “energia gratuita”?

Alerta de spoiler de física: na verdade, existem dois métodos para mover água que não requerem uma fonte de energia externa – mas isso não é a mesma coisa que funcionar com energia livre.

O primeiro método é a bomba de sifão. Este é bastante comum e muito fácil de configurar. Aqui está o que você precisa para uma demonstração simples: um copo de água potável e um canudo dobrável. Encha o copo quase até o topo. Agora dobre o canudo e coloque a ponta curta no copo com a parte mais longa pendurada na borda. Veja como isso deve ser:

A seguir, as coisas vão ficar um pouco estranhas. Chupe a parte mais comprida do canudo até a água acabar. Em seguida, solte essa extremidade, certificando-se de que esteja abaixo do nível da água no copo. Esperamos que você esteja do lado de fora ou perto de uma pia, porque a água começará a escorrer pela ponta do canudo. É isso. Você acabou de fazer uma bomba de sifão.

A água continuará a fluir - e talvez faça uma bagunça na bancada da cozinha - desde que estas duas condições sejam verdadeiras: a extremidade de saída do canudo deve estar abaixo do nível da água no copo e o lado de entrada deve estar debaixo d'água . Simples.

Mas como isso funciona? Aqui está uma ilustração dessa configuração, com a água correndo pelo canudo dobrado. Parte do canudo fica submersa em um copo d'água e parte fica pendurada na borda, para que a água possa “cair” pela ponta livre.

Andy Greenberg

Ngofeen Mputubwele

Julian Chokkatu

Cavaleiro

Como um experimento mental, vamos imaginar que, à medida que a água flui para fora da extremidade livre, ela deixa para trás um espaço quase vazio, exceto talvez por um pouco de vapor d'água. Sem nada naquela parte do canudo, a pressão ali fica muito próxima de zero. Como a pressão é definida como a força por unidade de área, uma pressão zero significa que não há força empurrando o resto da água no canudo.

Agora vamos para a outra ponta do canudo, aquela que está no copo d’água. Essa parte do canudo está debaixo d’água e há uma pressão que produz uma força que empurra a água para cima do canudo. Essa pressão se deve a uma combinação de dois fatores: a profundidade da água (quanto mais fundo você vai, maior será a pressão) e a pressão atmosférica de todo o ar acima da superfície da água. Mas aqui está a parte importante: como há uma força (da pressão total) empurrando a água para cima no canudo, mas não há pressão nesse espaço vazio, há uma força resultante sobre aquele pedaço de água que a move para cima no canudo em direção a extremidade livre.

Claro, não há realmente um espaço vazio na palha. Isso foi apenas um experimento mental para mostrar que quando a água cai da extremidade livre do canudo, ela não empurra o resto da água. Assim que a água começar a fluir, ela continuará fluindo.

Também é útil ver por que o canudo em si é importante. Não apenas orienta o fluxo da água. Impede a entrada de ar, o que aumentaria a pressão que empurra a água para trás e impediria seu fluxo. Para fazer esse tipo de bomba funcionar, é necessário um tubo ou cano que seja rígido e não entre em colapso devido à pressão atmosférica externa. Um simples canudo de plástico funciona bem para pequenas quantidades de água.

Andy Greenberg

Ngofeen Mputubwele

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