Como funciona o mecanismo que avisa quando a sanduicheira elétrica está pronta para uso?

Em uma aula prática de Física que realizei este ano, mostrei aos alunos uma aplicação do conceito de dilatação térmica, relacionado ao controle e funcionamento de uma sanduicheira elétrica. 
Alguns dias antes do experimento, pedi para que o nosso assistente técnico de laboratório, Luiz, desmontasse uma sanduicheira velha que levei à escola, e ele encontrou e retirou uma pequena lâmina bimetálica circular que estava próxima à chapa de aquecimento, acoplada a um interruptor que, quando pressionado, desligava as resistências elétricas, ao mesmo tempo em que fazia acender uma lâmpada verde. 
A maioria das sanduicheiras acende uma das lâmpadas quando a colocamos na tomada, e depois de algum tempo, outra lâmpada (verde), avisa que a sanduicheira está pronta para uso. Vejam a foto da sanduicheira que comprei para substituir a velha que eu levei na escola.

A aula
Ao iniciar a aula, perguntei primeiramente aos alunos se eles sabiam dizer como a sanduicheira reconhecia o momento certo de acender a lâmpada verde. A maioria deles não soube informar, e então eu comecei fazendo uma demonstração simples com um pedaço de papel com uma das faces laminadas, como os que são usados no interior de alguns maços de cigarro.  Ao esquentá-lo, os alunos puderam verificar que o papel se curvava, devido à diferença de dilatação entre os materiais. Esta experiência eu já havia observado em alguns livros e vídeos. Vejam um exemplo:
Logo depois, expliquei que podemos usar dois metais com diferentes coeficientes de dilatação para criarmos uma lâmina bimetálica, como a usada na sanduicheira, e que ao ser aquecida, também se dobra, empurrando o interruptor e acendendo a luz verde. Logo após colocar a pequena lâmina na chapa de um aquecedor elétrico, pudemos perceber que ela se dobrava repentinamente, dando até um "pulinho" na chapa do aquecedor. Vejam: 
Eles entenderam facilmente que esta dobra rápida na lâmina era responsável por pressionar o interruptor do circuito. Depois disso, quiseram filmar o "pulinho", e então repeti algumas vezes, tirando e colocando a lâmina na chapa. Eles se divertiram e ao mesmo tempo aproveitaram para entender a importância de aprendermos determinados fenômenos físicos e suas utilidades em nosso dia-a-dia.
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6 comentários:

  1. Parabéns por levar o conteúdo prático para sala de aula, assim você de fato instiga o aluno a buscar o saber e ver como funciona as aplicações teóricas, pena que são poucos os educadores que pensam como você.
    Em relação a luz verde, ela não indica o momento em que o pão fica pronto, ela indica que a chapa da sanduicheira atingiu a temperatura máxima de operação. O acionamento dessa luz pode ser feito através de um termostato, que ao atingir uma determinada temperatura desliga a resistência elétrica, ou através de um sistema mecânico como o descrito por você, que aciona uma espécie de interruptor por meio da dilatação de um mecanismo. Forte abraço1

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    1. Obrigado pelos elogios e pela observação. Já fiz as correções no texto.

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  2. Sua teoria só está um pouco distorcida, visto que a luz verde serve pra avisar quando as chapas estão prontas para receber o alimento.

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    1. Obrigado pela observação. Já fiz as correções.

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  3. Esse mecanismo de quando atinge uma determinada temperatura, desliga a resistência elétrica, ocorre também nos ferros elétricos?

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    1. Sim. Os ferros elétricos também têm um mecanismo usando lâminas bimetálicas.

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