O copo de Pitágoras ou Cálice da justiça, se trata de um experimento de grande facilidade em sua construção, com um vislumbre teórico pouco aprofundado. Muitas vezes ele não é trabalhado no ensino médio ou trabalhado como uma mera apresentação de um evento cotidiano. Esse experimento tem potencial para ser utilizado como um auxílio à aplicação da história da ciência no ensino de física.

Figura 1: Copo de Pitágoras em exposição no Acervo Museológico do Laboratórios de Ensino em Física do Instituto de Física da UFRGS.

A origem acerca do copo de Pitágoras está no livro “Diálogos dos mortos” de Luciano de Samósata, em um diálogo entre Pitágoras e Eupalinos. Pitágoras oferece a Eupalinos uma solução para um problema que ele vinha enfrentando na construção de um aqueduto, pois os seus construtores acabavam por se embebedar de vinho, retardando assim a construção desse. A solução dada por Pitágoras foi uma de suas invenções, um copo que pode controlar a quantidade de vinho consumida por uma pessoa, se o líquido ultrapassar um determinado limite no copo, ocorrerá a perda quase que total do conteúdo. Por mais que essa história demonstre possuir uma fundamentação histórica, é necessário saber que o “Diálogo dos mortos” é uma sátira e mesmo em uma busca mais aprofundada não encontramos outras fontes. Uma vez que os relatos são escassos, essa história deve ser apresentada como uma lenda, considerando sua pouca comprovação.

Bora construir

Para a construção simples de um copo de Pitágoras, usaremos:
  • Um pouco de água;
  • Um copo plástico;
  • Um canudo plástico dobrável;
  • Cola quente para a vedação.
Para construção do copo pode-se realizar os seguintes passos
Figura 2: Montagem do experimento.
  • Primeiro Passo: deve-se perfurar o copo ao centro, de modo que o canudo possa passar através dele;
  • Segundo Passo: Coloque a extremidade mais comprida do canudo atravessando o orifício feito no copo, por dentro desse;

  • Aconselho a passar um pouco de cola quente ao redor do canudo na parte externa do copo, para prevenir qualquer vazamento indesejado.

Com o copo pronto, podemos enchê-lo até pouco antes da dobra do canudo e o água continuará no copo. Porém, quando ultrapassamos esse limite, toda a água até a extremidade menor do canudo escorre para fora do copo. A explicação desse evento está associado a duas parte: Quando enchemos o copo pelo princípio dos vasos comunicantes, a medida que esse é preenchido pela água, vemos essa subindo pela extremidade menor do canudo ao mesmo tempo; Quando a água ultrapassa a dobra do canudo, vemos escorrer pela extremidade mais comprida, de modo que só para quando atinge a extremidade menor. A explicação está associada ao sifão, uma vez que ultrapassamos esse limite imposto pelo canudo, geramos uma diferença de pressão que impulsiona a água através do canudo.

Ciência no cotidiano: Vaso sanitário e tubulação de pias

Figura 3: imagem da questão 78 do Enem de 2011.

O vaso sanitário é observado na figura 3, seu sifão está na parte inferior atrás do vaso, onde podemos ver que sua curva está acima do nível da água. Quando puxamos a descarga a água é liberada do tanque, fazendo com que esse nível seja ultrapassado. O mesmo acontecimento fenômeno no Copo de Pitágoras, porém nesse caso, após a água ser tragada, o tanque libera um pouco mais de água, mas não permite ultrapassar o limite do sifão, de modo que essa exceção está no vaso, impedindo que odores ruins do esgoto passem por esse mecanismo.

Sugestões: Outra possibilidade de construção para o copo de Pitágoras https://www.youtube.com/watch?v=FLQQK2C-coc