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segunda-feira, 5 de março de 2012

FÍSICA- CANHÃO DE SAL DE FRUTAS I (MECÂNICA)



Objetivo

    Mostrar que num sistema onde inicialmente não existe movimento nenhum e então 2 partes diferentes do sistema começam a se movimentar, existe uma compensação: os movimentos ocorrem na mesma direção, porém em sentidos opostos.


Contexto

    O Princípio da Conservação da Quantidade de Movimento Linear diz que "todo sistema sempre conserva constante a sua quantidade de movimento linear", esta podendo ser inicialmente nula ou não.
    Neste experimento, o sistema considerado é o próprio "canhão" e todo o conjunto da base que o sustenta, para o qual a quantidade de movimento linear inicial é nula.


Idéia do Experimento

    O experimento consiste em construir um sistema muito similar a um canhão real. Uma embalagem de filme fotográfico (potinho plástico com tampa de pressão), preso inclinado a uma base de isopor sobre uma esteira de lápis cilíndricos (ou flutuando na água), faz o papel de canhão, sendo que a tampa representa a bala. O mecanismo de explosão, que impulsiona bala e canhão, é a pressão criada dentro do potinho pela liberação de gases. Estes surgem da reação química que se dá quando o sal de frutas entra em contato com a água. Esta reação precisa ser bem controlada e, para maior eficiência e sucesso, deve se iniciar depois que o potinho estiver bem tampado.
    Depois de armado o sistema, espera-se pelo "tiro". O que se observa é que enquanto a tampa (a bala) é lançado num sentido, o resto do sistema (o canhão) se move noutro sentido, ou seja, recua. Ainda se observa que o conjunto de lápis se movimenta com sentido contrário ao canhão, que é a parte do sistema com a qual eles têm contato.
    A idéia é a de explorar a compensação de quantidades de movimentos bastante visível que ocorre neste experimento. A tampa, mais leve, se desloca com velocidade maior; o resto do sistema, mais pesado, se desloca noutro sentido com velocidade menor.
Tabela do Material


Ítem


Observações


Embalagem de filme fotográfico


Trata-se do pote plástico com tampa no qual são vendidos os filmes fotográficos. Pode ser obtido em lojas de revelação de filmes.


Tampa de caneta


Usamos uma tampa de caneta BIC onde a haste foi cortada fora, de modo que a tampa sirva como um recipiente que vai conter o sal de fruta.


Sal de fruta


Cremos que qualquer marca de sal de fruta deve dar o mesmo resultado.


Placa de isopor


De preferência, a espessura do isopor deve ser a menor possível.


Lápis cilíndrico


Uma dúzia serve, mas pode ser menos.


Fita adesiva


Água
Montagem
  • Corte da folha de isopor em um retângulo de aproximadamente 10 x 15 cm;
  • Corte um outro pedaço da folha de isopor de tamanho 5 x 2 cm;
  • Fixe o potinho com fita adesiva sobre o isopor pequeno e ambos sobre o retângulo maior, de forma que o potinho fique inclinado e ao mesmo tempo não se obstrua a abertura do mesmo (veja figura abaixo);
  • Encha a tampa da caneta com sal de fruta;
  • Mantendo todo o conjunto na vertical, coloque água no potinho, até aproximadamente 1/3 de sua capacidade;
  • Agora coloque a tampa de caneta "carregada" dentro do pote, de modo que a água não entre em contato com o sal de fruta;
  • Tampe cuidadosamente o potinho;
  • Agite e coloque rapidamente todo o conjunto sobre uma esteira de lápis numa mesa lisa e plana.


Comentários

  • Este experimento pode ser feito usando uma variedade muito grande de diferentes materiais. Este conjunto de materiais nos pareceu o mais fácil de obter e o que resulta em menos espalhamento de água após a explosão.



Esquema Geral de Montagem

    Explosão porta_filme/Eno - copoeno3.jpg


Projeto Experimentos de Física com Materiais do Dia-a-Dia - UNESP/Bauru

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