O documento descreve um experimento realizado por alunos do ensino médio sobre um carrinho movido a ratoeira. O experimento teve como objetivo demonstrar conceitos físicos como força, energia cinética e potência. Os alunos mediram a distância percorrida, tempo gasto e velocidade média do carrinho em 5 testes e calcularam a energia cinética e potência média.
2. Introdução
O presente projeto de física executado pelos
alunos do 1° ano A do Ensino Médio tem como
objetivo principal demonstrar aos alunos e
professores a relação das matérias aprendidas em
sala com o cotidiano, demonstrando que com
experimentos simples como o carrinho movido a
ratoeira, existem diversas teorias físicas.
3. Os materiais utilizados foram
• Pedaço de madeira 10,5cm de
comprimento por 8,5cm de
largura
• Quatro parafusos com gancho
fechado
• Quatro lacres da latinha de
alumínio
• Quatro bexigas
• Duas canetas
• Uma ratoeira
• Cola quente
• Quatro CDs
• Barbante
4. Forças existentes sobre o
carrinho
Peso: O carrinho possui massa e está em
um local que tem gravidade.
Normal: Segundo a lei da Ação e Reação, é
uma força contrária ao Peso.
Tração: Força que impulsiona o carrinho.
Atrito: Força natural que entra em
resistência com o chão. No caso, os alunos
do grupo utilizaram borracha para
aumentar o atrito.
5. Vetor da Experiência
• Modulo: 3,57m
• Direção: Horizontal
• Sentido: esquerda para direita
6. Conceitos Usados:
Durante o processo de aprendizagem descobrimos
alguns conceitos essenciais para o entendimento
dessa experiência como força atrito, força peso,
força normal, energia cinética, potência, trabalho
entre outras...
7. Trabalho
Na Física, "trabalho" possui uma definição diversa daquela
usada em nosso cotidiano. Esse termo é usado quando
uma força física provoca o movimento de um objeto. De
modo geral, se há uma grande força faz com que um
objeto se mova para muito longe e se a força é pequena o
objeto não chega muito longe.
Pot = Ec ²
Δt
8. Potência
Podemos dizer que potência é a tamanho ou quantidade
de trabalho, que na física significa a força e energia,
realizada por uma unidade de tempo, ou seja, a energia
total gasta dividida pelo tempo em que essa energia foi
realizada.
9. Energia Cinética
É a energia ligada ao movimento dos corpos.
Resulta da transferência de energia do sistema
que põe o corpo em movimento.
Sua equação é dada por:
ECINÉTICA = m.v2
2
m = Massa do corpo (kg)
v = Velocidade (m/s)
10. Força Atrito
(Dinâmico)
Atua quando há deslizamento dos corpos. Quando a força
de atrito estático for ultrapassada pela força aplicada ao
corpo, este entrará em movimento, e passaremos a
considerar sua força de atrito dinâmico. A força de atrito
dinâmico é sempre menor que a força aplicada.
Fat = μc . N
12. Força Elástica
A força elástica (Fel) é a força exercida sobre um corpo
que possui elasticidade, por exemplo, uma mola, borracha
ou elástico.
F = K . x
F: força aplicada no corpo elástico (N)
K: constante elástica (N/m)
x: variação sofrida pelo corpo elástico (m)
13. Força Normal
Força normal (Fn), também chamada de “força de apoio”,
essa força é importante pois evita que objetos sólidos
sejam atravessados por outros. Isso porque a força da
gravidade age empurrando esse objeto para baixo, ao
mesmo tempo que a força normal se opõe a ela.
N = m . g
14. Força Peso
A força com a qual os astros atraem os corpos é
denominada de peso ou força peso. Resumidamente e
desconsiderando os efeitos ligados a rotação da Terra,
podemos considerar que o peso de um corpo é a atração
que a Terra exerce sobre ele.
P⃗=m⋅g⃗
16. Grandezas 1o teste 2o teste 3o teste 4o teste 5o teste
s 3,68m 3,31m 3,24m 3,73m 3,91m
t 5,53s 4,94s 4,94s 5,28s 5,85s
Vm 0,66 m/s 0,67 m/s 0,65 m/s 0,7 m/s 0,66 m/s
Ec(m) 49J 50,5J 47,5J 55,1J 49J
Pot(m) 78,5W 104,5W 92,4W 108,9W 70,1W
18. Como Funciona?
A mola que aciona a ratoeira é na verdade um
reservatório de energia potencial estática (parada)
. Quando ativada libera essa energia puxando o
barbante que está conectado ao eixo das rodas
fazendo-o movimentar (Energia Potencial
Dinâmica), e consequentemente o carrinho
(Energia Cinética )
