Experiência 16: Projeto de Anemômetro de baixo custo – ideal para feiras de ciência



Anemômetro é o nome do instrumento utilizado para medir a intensidade do vento e a sua direção. Na foto acima, vemos apenas a parte dos copos de um anemômetro, que medem a intensidade do vento. Nas dicas que darei nesse post, vamos falar da possibilidade de construir um anemômetro com materiais caseiros e descartados, para apresentar em uma feira de ciências, por exemplo. Cortesia de Shutterstock

O Francisco Albano Corrêa Jr é um grande colaborador aqui do blog. Ele gerencia uma estação agrometeorológica lá no Rio de Janeiro. Vocês podem conferir o trabalho dele em sua fanpage: EAMet Terra Prometida.

Eu já havia mencionado o trabalho do Francisco em outra ocasião. Nesse post, conto para vocês como ele fez um radiation shield caseiro. O Francisco é super criativo, ele é mestre nessas “gambiarras do bem”, como costumo chamar. E aqui por “gambiarras do bem”, entendam ideias e soluções muito baratas para finalidades diversas. Um projeto barato que envolva a criação de um instrumento meteorológico é sim algo que pode ser aproveitado de maneira científica. Basta tentar comparar o sensor caseiro com aquele adquirido de uma grande empresa e já calibrado de fábrica. É possível fazer correlações e verificações. Observem como um projeto desses envolve as pessoas. Pode envolver um grupo de alunos na sua criação e na análise dos dados. Por isso, dou todo o espaço aqui no blog para iniciativas assim. Quem sabe eu consigo inspirar algum professor ou algum aluno que está sem ideia para um projeto de ciências?

No post de hoje, vamos revirar alguns dos arquivos do Francisco. Estamos falando de um projeto de 30 anos atrás, mas que ele ainda guarda os rascunhos. Quando conversamos sobre esse projeto dele, notei que era algo que poderia ser feito atualmente. Nas palavras do Francisco:

Há trinta anos atrás nascia o projeto de construir um anemômetro de baixo custo utilizando um molinete, fundo de latinhas de alumínio como conchas e haste de cotonetes para a construção da hélice do dito aparato . Depois troquei os fundos de latinhas por hemisférios de bolinhas de ping-pong . Hoje eu me deparo com o velho projeto consumido pelo tempo . Resolvi porque compartilhá-lo antes que o tempo termine de consumi-lo!

As fotografias que seguem foram feitas pelo Francisco, enquanto ele consultava seus arquivos pessoais:

 

O molinete seria um mecanismo formado por duas ou mais engrenagens cujas função neste caso é transformar as varias voltas do cata- vento (aquele feito com hemisférios de bolinhas de ping-pong, conforme sugestão do Francisco)  em poucas voltas, de forma a facilitar a contagem do número de voltas e posteriormente podermos converter o número de voltas em “distância percorrida” para então obtermos o valor da velocidade média. A seguir vou tentar explicar isso melhor, com a ajuda do Francisco.

Em um anemômetro básico, a fórmula para calcular média da velocidade do vento seria multiplicar o numero de voltas pelo raio da hélice e multiplicar esse valor por três,  que o numero de hastes. A seguir, divido o resultado dessa conta pelo intervalo de tempo.

No equipamento proposto pelo Francisco, um ponto indicado pelo molinete seria o equivalente a 9,5 voltas desse molinete. Dessa maneira, multiplicando-se o total de pontos por 9,5, temos o número de voltas no intervalo de tempo desejado (em segundos).

total de voltas = 9,5 x pontos

O raio da hélice, no caso do projeto do Francisco, é de 5,7cm (0,057m). A velocidade média no intervalo desejado ficaria portanto:

velocidade média = (total de voltas  x 0,057 x 3)/ intervalo de tempo desejado 

O resultado será a velocidade média em m/s. Para obter o resultado em km/h, basta multiplicar o resultado por 3,6 {veja aqui}. Abaixo, um rascunho do Francisco:

 

A ideia desse post é inspirar pessoas que desejam fazer um projeto semelhante.  Para mais informações ou dúvidas sobre o projeto, vocês podem falar comigo ou com o Francisco, que é o idealizador.

Para saber mais sobre anemômetro, confira também: