UTILIZAÇÃO DO “PISTÃO DE FOGO” PARA DEMONSTRAÇÃO DO FUNCIONAMENTO DE MOTORES A DIESEL

Resumo

O presente trabalho tem como objetivo mostrar para o público em geral um estudo, de forma atraente e interessante, a respeito do surgimento e funcionamento dos motores a diesel usando, para tal fim, um experimento simples e de fácil construção aqui denominado pistão de fogo. No experimento do pistão de fogo uma pequena amostra de algodão é colocada no interior de um tubo de acrílico e, com a ajuda de um êmbolo móvel que veda este tubo, comprime-se rapidamente o ar interno ao tubo e observa-se a combustão espontânea do algodão lá colocado. Se utilizado como instrumento de ensino de Física, em especial ao abordar a termodinâmica, vários conceitos podem ser visualizados e desenvolvidos de maneira rápida e atraente. A ideia central do trabalho foi quantificar a energia liberada através da queima do algodão e a força mínima necessária durante a compressão para gerar tal combustão. Para efetuar estas medidas foi construído um conjunto de 3 pistões de fogo que sustentaram uma determinada massa deixada em queda livre sobre os pistões, com a finalidade de ativá-los. A queda e ativação do equipamento foi filmada, repetidas vezes para diferentes valores da massa deixada em queda e, então, os vídeos resultantes foram analisados com auxílio do software livre Tracker, que permite medidas de posição em função do tempo de um ponto observado mover-se no vídeo, uma vez que permite a análise quadro a quadro do vídeo. Pretende-se que o trabalho, além de divulgar esse instrumento simples e curioso que pode ter motivado a construção dos motores a diesel, venha a estimular a experimentação no ensino de Física.