MUSEU VIRTUAL | Gurias do Pampa nas Exatas

Dos Laboratórios de Ciências à História da Educação – 65 Anos de uma Instituição de Ensino: “O ESTADUAL”

PREZADOS VISITANTES

Esta exposição surgiu a partir da investigação das Gurias do Pampa das Exatas da Escola Estadual de Ensino Médio Dr. Carlos Antônio Kluwe, O ESTADUAL, em seus laboratórios de química e física da Escola. Os equipamentos que são apresentados aqui fazem parte do acervo dos laboratórios e estão na escola, alguns há mais de 40 anos, e participaram da formação de muitos profissionais que foram alunos da escola.

São materiais que estavam esquecidos nos armários dos laboratórios e que foram organizados, limpos e identificados pelas alunas da Escola e Professora da Escola que participam do Projeto para que possam ser rememorados por ex estudantes da escola e conhecidos pela nova geração.

Aproveito para prestar um agradecimento especial às alunas Gabrieli Verber Costa, Gabrielli Araújo Porto Alegre e Vitória Schwartz Ferreira e um grande parabéns a Professora Priscila Ceribola Crespam pelo empenho e dedicação na organização e elaboração do catálogo e do material com as Gurias e assim proporcionar que esta exposição possa estar sendo realizada.

Márcia Maria Lucchese

Coordenadora Projeto Gurias do Pampa nas Exatas

A seguir uma breve descrição e fotos dos equipamentos que compõem a Exposição:

1) Amperímetro

O galvanômetro de d’Arsonval, inventado em 1882 para medir correntes elétricas fracas, tornou-se a base de quase todos os medidores de ponteiro do tipo painel. O amperímetro, aparelho destinado a medir intensidades de corrente elétrica, nada mais é do que um galvanômetro com o qual se associa, em paralelo, um resistor de resistência, muito menor se comparada com a do galvanômetro.

2) Anel de Gravesande

Anel de Gravesande

Este dispositivo é composto por uma esfera de metal suspensa. Um anel é preso ao suporte pelo qual a esfera pode passar sem dificuldade devido às suas dimensões e à temperatura ambiente. Abaixo da esfera é posicionada uma fonte de calor, e devido à esta exposição, a esfera aumenta seu volume – expande – e não pode mais passar pelo anel. O professor de matemática e astronomia da Universidade de Leiden – Willem Jacob’s Gravesande (1688-1742) – desenhou este dispositivo para demonstrar, de uma maneira simples, a dilatação volumétrica dos sólidos.

3) Aparelho de Pascal

Aparelho de Pascal e Haldat – Paradoxo Hidrostático

Utilizado para demonstrar experimentalmente o princípio de Pascal, segundo o qual a pressão que um líquido exerce no fundo de um vaso é independente da quantidade de líquido e da forma do vaso, dependendo apenas da densidade do líquido e da altura deste dentro do vaso.

4) Balança

Sendo um dos instrumentos de medida mais antigos que se conhece, e tem sido utilizada pelo homem há aproximadamente 7 mil anos, a balança é um dispositivo de suma importância em qualquer laboratório pois é nesse equipamento que se faz a medição da massa de um determinado corpo.

5) Balança de precisão

A balança de precisão é um item indispensável em laboratórios pois possui uma elevada sensibilidade, sendo utilizado para medir a massa de sólidos e líquidos não voláteis com alto grau de precisão. Segundo o livro “Tratado de Física Elementar”, por Francisco Ribeiro Nobre, a balança compõe-se duma alavanca interfixa chamada travessão, móvel em torno de um eixo oscilação horizontal, localizado no meio e constituído por um cutelo de aço, apoiado sobre duas peças planas bem polidas, de aço ou de ágata.

6)Balança de Roberval

Balança de pratos apoiados, com dois travessões articulados de tal modo que os pratos são mantidos sempre na horizontal, sendo o equilíbrio independente do ponto de apoio das massas.

7)Balança Hidrostática

Utilizada para demonstrar experimentalmente o princípio de Arquimedes – um corpo imerso num fluido sofre um empuxo que é igual ao peso do volume de fluido deslocado pelo corpo. A razão entre o peso do corpo e o empuxo sobre ele exercido pelo fluido é igual à densidade do corpo relativa à do fluido. Pode também ser usada para determinar a densidade de corpos sólidos e líquidos.

8)Bico de Bunsen

É utilizado no laboratório como fonte de calor para diversas finalidades, como: Aquecimento de soluções, estiramento e preparo de peças de vidro entre outros. Possui como combustível normalmente o butano e propano, e como comburente, o oxigênio do ar atmosférico que em proporção otimizada permite obter uma chama de alto poder energético.

9)Bobina de Ruhmkorff

A bobina de indução eletromagnética (surgimento de correntes elétricas temporárias em circuitos temporários, sob influência de outros condutores) construída por Heinrich D. Ruhmkorff, teve grande destaque pois foi possível obter nos terminais do circuito induzido um tensão elevada, que produzia os mesmo efeitos que uma máquina eletrostática geradora. Os resultados obtidos com a utilização da Bobina de Ruhmkorff permitiu o estudo e entendimento de fenômenos importantes que auxiliaram no entendimento da natureza da eletricidade.

10) Bússola

As bússolas são conhecidas pelos chineses desde o século VI, mas acredita-se que foi apenas a partir do século X ou XI que eles começaram a utilizá-la na navegação. Na bússola, a ponta imantada como polo norte indica o polo magnético sul (o polo geográfico norte) do planeta, porque o norte e sul magnéticos se atraem. Por isso dizemos que a ponta norte da agulha do imã nos “norteia” para o sentido norte da terra. A bússola poderia ser utilizada em aulas sobre o campo magnético terrestre, dentro do eletromagnetismo.

11)Campainha Elétrica

A campainha elétrica foi inventada em 1837 por Johann Philipp Wagner e, por causa de seu inventor. também é chamada de Martelo de Wagner. O mecanismo de uma campainha elétrica consiste de um tímpano, um martelo, um eletroímã e um contato elétrico ajustável. Este dispositivo pode ser usado em aulas sobre Eletromagnetismo, para um melhor entendimento do eletroímã.

12)Centrífuga manual

Centrífuga é um equipamento usado para fazer separação de amostras. Usado em química, biologia e bioquímica. No aparelho são colocados os tubos de ensaio que contém o material que passará por análise clínica.

13)Disco de Newton

Consiste em um disco colorido com as cores primárias do espectro visível (vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta). Esse disco gira, apresenta grande velocidade e tem como objetivo mostrar a composição da luz branca.

14)Conjunto de Física Bender

A empresa “Firma Otto Bender” de São Paulo, iniciou, nos anos 60, a produção de material experimental para laboratórios de Ciências e Física. Coube ao Pe. Aloysio Vienken, S.V.D. a consultoria científica à empresa e a divulgação do material junto aos Professores. No ápice de sua produção, em meados da década de 60, a empresa mantinha um ônibus como uma espécie de laboratório móvel, onde o Pe. Aloysio ministrava os cursos sobre o uso do material Bender. Os equipamentos e dispositivos eram acomodados em “caixas”, permitindo a montagem de um número considerável de experimentos relativos aos grandes temas da Física. Os conjuntos Bender compunham-se de Mecânica ; Hidrostática; Termologia ; Ótica e Eletricidade . Na década de 70, muitas foram as escolas que adquiriram este material e ele tornou-se relativamente conhecido. Algumas Secretarias de Educação fizeram aquisições de lotes de várias caixas Bender e “distribuíram” às suas escolas. Com estas caixas, o professor poderia realizar mais de uma centena de experimentos, qualitativos ou quantitativos, mas sempre de forma demonstrativa. A sugestão do “Livro de Experiências” que acompanhava os conjuntos experimentais, era que os experimentos fossem realizados ao fim da unidade teórica, caracterizando típicas práticas experimentais de comprovação.

15) Manômetro de tubo em “U”

Manômetros são utilizados na medição de pressão relativamente baixas através do balanço/equilíbrio de pressão em uma coluna de líquido. O manômetro em U é utilizado para medir a diferença de pressão entre dois fluidos.

16)Hemisférios de Magdeburgo

Em 1654, na sua cidade natal, Magdeburgo na Alemanha, Von Guericke confeccionou uma esfera oca de metal, com 0,5 m de diâmetro, formada por dois hemisférios que se encaixavam de forma precisa. Não foi possível separá-los, nem mesmo com os esforços de parelhas de cavalos. Ao final, concluiu-se que a pressão atmosférica dificultava a separação dos dois hemisférios, dentro dos quais a pressão era muito menor, devido ao vácuo. Em sala de aula, a “bomba” que acompanha este equipamento faria o vácuo dentro dos hemisférios e os alunos poderiam tentar separá-los, observando assim a ação da pressão atmosférica de uma forma mais dinâmica.

17)Gerador de Van de Graaff

Gerador de Van de Graaff

Construído em 1931 pelo engenheiro estadunidense Robert Jamison van de Graaff, o gerador de Van de Graaff é o mais potente gerador eletrostático que se conseguiu até nossos dias. Resumidamente, geradores de Van de Graaff se carregam com cargas elétricas estáticas, criando a seu redor um forte campo elétrico e podem produzir voltagens tão altas quanto 20 milhões de volts. Essas voltagens aceleram partículas carregadas que são usadas como projéteis para penetrar nos núcleos atômicos. Na escola, é possível usar esse equipamento na observação da matéria de eletrostática, mas também esse equipamento poderia ser usado em outros experimentos experimentos como, por exemplo, descargas em gases a alta pressão, onde os alunos poderiam relacionar os resultados do experimento com a ocorrência de relâmpagos e trovões, e outro aspecto que merece destaque neste experimento, é o fato de o ar, que é um meio isolante, conduzir cargas, ou seja se comporta como condutor.

18) Espelhos planos

Espelho plano é aquele cuja a superfície, plana e lisa, reflete regularmente a luz incidente, isto é, raios que incidem paralelamente são todos refletidos na mesma direção, sofrendo uma reflexão regular.

19)Espectroscópio

Criado por Joseph von Fraunhofer, em 1814, um espectroscópio é um instrumento científico empregado no estudos dos diversos espectros luminosos. Este equipamento é composto por um colimador, tubo cilíndrico onde há uma lente biconvexa e uma fenda retangular ocupando o foco principal da lente, para que os raios luminosos saiam do colimador paralelamente ao seu eixo, também há uma pequena luneta astronômica que serve para observar o espectro em toda sua extensão, já o micrômetro, outra parte deste equipamento, também está no foco de uma lente convergente de modo que os raios luminosos emitidos saiam do tubo paralelamente ao seu eixo. Esses três tubos são sustentados por um eixo vertical ou “pé” onde, em sua parte superior, há um disco circular cujo, no seu interior, encontra fixado um prisma. Em sala de aula, esse objeto poderia ser utilizado em aulas sobre dispersão da luz e também na observação de objetos celestes, por exemplo, utilizar o sol como fonte luminosa e observar seus diferentes espectros de luz, o que serviria com um incentivo para a Astronomia nas escolas.

20) Máquina de Wimshurst

Inventada na Inglaterra, por James Wimshurst e descrita primeiramente em janeiro de 1883, a Máquina de Wimshurst é um dispositivo mecânico que, pelo processo da indução e polarização de cargas em condutores, separa cargas positivas de negativas acumulando-as, respectivamente, nos seus terminais esféricos ou nas Garrafas de Leyden (capacitores). Foi bastante apreciada pois evita o uso de superfícies indutoras fixas e apresenta altas tensões apenas nas vizinhas dos coletores de carga. Esse equipamento poderia ser utilizado em aulas sobre Potencial Elétrico, dentro da Eletrostática.

21) Método de Ingenhousz

Método de Ingenhousz

Método de Ingenhousz

O experimento de Ingenhousz é constituído por uma caixa de cobre com orifícios em uma de suas faces, nas quais hastes de diferentes materiais (cobre, ferro, ouro, platina…) podem ser fixadas. As hastes são previamente revestidas com cera, a caixa é preenchida com água fervente que entra em contato com as extremidades internas das hastes. A cera derrete gradualmente à medida que o calor viaja ao longo das hastes, e se o experimento for continuado até que o derretimento alcance seu limite. Ao final, conclui-se que, as hastes nas quais a cera estende-se mais são, geralmente, os melhores condutores de calor.

22) Pirômetro de quadrante

A dilatação linear, expansão térmica em apenas uma direção, de um sólido pode ser observada usando um pirômetro de quadrante. Este instrumento foi inventado por Musschenbroek, no século XVII e mais tarde desenvolvido por Becquerel. Este aparelho é constituído por duas hastes metálicas (uma de ferro e outra de cobre), permitindo verificar que metais diferentes sofrem expansões diferentes quando aquecidas de forma semelhante. Em sala de aula, poderia ser utilizado para a observação de dilatação térmica dos sólidos.

23)Plano inclinado

Testado inicialmente por Galileu Galilei, em uma de suas teses, o plano inclinado é um tipo de superfície plana, elevada e inclinada, por exemplo, uma rampa. Os planos inclinados diminuem os esforços feitos para elevar ou baixar corpos de peso muito grande, pois uma das componentes do peso é equilibrada pela força de reação normal ao apoio. A outra componente é menor, em intensidade, do que o peso total. Os planos inclinados poderiam ser utilizados em uma aula sobre, por exemplo, aplicações dos princípios da Dinâmica.

24)Estante para tubos de ensaios

Para que os tubos de ensaio fiquem devidamente armazenados, portanto, é preciso que haja uma estante para os tubos, de forma que todos possam ser mantidos verticalmente e sem prejuízo para as amostras.

25)Microscópios

Microscópio óptico: Os primeiros microscópios ópticos datam de 1600, mas é incerto quem terá sido o autor do primeiro. A sua criação é atribuída a vários inventores: Zacharias Janssen, Galileo Galilei, entre outros. A popularização deste instrumento, no entanto, é atribuída a Anton van Leeuwenhoek. Os microscópios ópticos são constituídos por uma componente mecânica de suporte e de controle da componente óptica que amplia as imagens. Os microscópios atuais que usam luz transmitida partilham os mesmo componentes básicos.
Microscópio composto: O microscópio composto é um instrumento óptico de observação constituído essencialmente de um canhão com uma lente convergente acoplada em cada uma de suas extremidades.
*Existem microscópios ópticos: monocular, binocular e trinocular – de acordo com o número de oculares. No caso do microscópio trinocular, duas das oculares permitem a visualização por ambos os olhos, enquanto a terceira permite conectar uma câmera.

26) Densímetro

Densímetro

Inventado por Hipátia de Alexandria, o densímetro é um equipamento laboratorial utilizado para a medição de densidade de líquidos.

27) Dinamômetro tubular

Dinamômetros, ou balanças de mola, são instrumentos usados para a medição de força. São constituídos por uma mola helicoidal e uma escala, a qual não é graduada em cm, e sim diretamente em unidades de força.

28)Planetário

É atribuído a Arquimedes o mérito de ter possuído um primitivo planetário com o qual podia predizer ao movimento do Sol, da Lua e dos planetas. O planetário moderno nasceu em 1920, época em que foi inventado pelo Dr. Walther Bauersfeld e construído por Carl Zeiss para o museu de ciências de Munich. Um planetário é um aparelho de projeção desenhado para recriar a aparência de planetas e estrelas (céu artificial). Este dispositivo poderia ser utilizado para levar o conhecimento um pouco mais amplo sobre astronomia nas escolas.

29)Termômetros

Em 1714, Daniel Gabriel Fahrenheit construiu o primeiro termômetro com mercúrio purificado, dando assim uma melhor precisão na hora da medição da temperatura pois o mercúrio é um líquido termométrico facilmente encontrado em sua forma pura, se dilata mais regularmente e, também, não entra em processo de ebulição tão facilmente. Mas, além dos termômetros de mercúrio, existem outros, como o termômetro de álcool, que serve para a medição de temperaturas inferiores a 39ºC, pois o álcool, por mais baixa que seja a temperatura, não se congela. Termômetros são dispositivos de suma importância dentro de laboratórios científicos e, na sala de aula, poderiam ser usados para a demonstração do conteúdo de Termometria, dentro da matéria de Termologia.

30) Vasos comunicantes

Uma das principais características dos líquidos é que suas partículas constituintes são mais afastadas umas das outras, permitindo que o mesmo possa assumir o formato do recipiente que os contém. Neste líquido, em sua base, também há a presença da pressão hidrostática, cuja sua intensidade é proporcional à sua densidade e à altura do recipiente, independentemente do formato ou tamanho do mesmo. Os vasos comunicantes são utilizados na observação deste fenômeno, pois, mesmo possuindo formatos diferentes, o líquido dentro deles sempre terão a mesma altura.

30)Papel filtro qualitativo

São característicos por terem alta concentração de alfa-celulose de algodão, chegando a quase 100%. São comuns no clareamento e remoção de precipitações.

Além do Museu Virtual, nossa exposição também possui o curta-metragem 65 anos de uma instituição de Ensino: “O ESTADUAL” em homenagem àqueles profissionais que fizeram história na instituição. Representados pelos ex-professores Cézar de Quadros Palomeque e Rubens Lunelli eles contam as lembranças de quando lecionavam no Laboratório da Escola.