35 x 23 x 13
Madeira de buxo e vidro
INDEX 1788: LI. IV.37
Machina ex Buxo tribus pedibus, capsula, Cochlea, quatuorque planis speculis constans.
Máquina de buxo com três pés, composta de uma caixa, um parafuso e quatro vidros planos.
Para a realização da experiência as placas não devem assentar uma na outra e, para isso, coloca-se entre elas, do lado oposto ao do parafuso, uma moeda ou disco pouco espesso que as afasta um pouco. Deste modo a distância entre elas vai diminuindo progressivamente desde uma extremidade até à outra, onde se tocam. Levanta-se a placa superior, coloca-se uma gota de água (ou de óleo) a meio da placa inferior. Inclina-se então a placa de um certo ângulo, rodando o parafuso, com cuidado para que a gota não escorregue. Baixa-se de novo a placa de cima, procedendo-se de modo que a gota, situada agora entre as placas, toque nesta superfícies muito levemente. Se, nestas condições, fizermos inclinar as placas, por meio do parafuso, observar-se-á, a certa altura, que a gota começa a subir espontaneamente o plano inclinado, ao invés de descer ao longo dele.
A explicação deste resultado aparentemente inesperado é a seguinte. No contacto entre a gota e as duas superfícies de vidro há uma competição entre as forças de coesão das moléculas da água, Fc, e as forças de adesão destas moléculas com as superfícies de vidro, Fa. No caso do contacto água-vidro, verifica-se que Fa>Fc, pelo que a gota tende para uma forma que maximize a área de contacto. Neste caso, a gota está sujeita à atracção do vidro das duas lâminas, entre as quais se encontra. Porém, a atracção que sofre do lado mais elevado é superior à que sofre do lado mais baixo porque, do lado mais elevado, a espessura entre as lâminas é menor, a área de contacto é superior e, portanto, a acção sobre a gota é mais intensa desse lado. A diferença entre estas forças provoca a subida da gota entre as lâminas. Note-se que o aumento da energia potencial gravítica da gota é compensado pela diminuição da sua energia de superfície, uma vez que a sua área de contacto com o ar se reduz progressivamente durante a subida. É esta subtileza que faz desta experiência um exemplo de demonstração tão interessante.
Esta peça provém do Colégio dos Nobres, onde tinha o número de inventário 37.
Carvalho, Rómulo de, História do Gabinete de Física da Universidade de Coimbra, Coimbra, 1978, pp. 166-168.
Dalla Bella, Giovanni Antonio, Physices Elementa, Coimbra, 1790, § XIII, p. 70.