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segunda-feira, 5 de março de 2012

FÍSICA - O DESAFIO DA CORDA (MECÂNICA)


Objetivo
    Mostrar que forças são grandezas físicas que dependem, além da intensidade, da direção e do sentido da aplicação. 
    Ou seja, forças são grandezas vetoriais.
Contexto
    O peso é uma força de direção vertical e com sentido apontando para a Terra. Para anulá-lo, todos sabemos que é preciso uma força com mesma direção e intensidade, porém com sentido contrário. 
    Não é possível anular o peso de outro modo. 
    Por exemplo: você não consegue levantar uma caixa na vertical com um empurrão na horizontal.
Idéia do experimento
    Consiste em provar que não há como anular a força peso, uma força vertical, aplicando forças horizontais. 
    Durante o experimento é possivel verificar isso. 
    Temos um objeto pendurado por uma corda na vertical V (veja o desenho abaixo) a uma corda H na horizontal. 
    O objetivo é deixar a corda maior Htotalmente esticada em linha reta na horizontal abrindo os braços e puxando-a pelas pontas. 
    Prende-se um livro grosso à ponta da corda menor V, prende-se então a outra ponta ao meio da corda maior H. Para que se tenha referência se a corda está esticada, segura-se um barbande junto das pontas da corda. 
    As pessoas são então desafiadas a esticar a corda de tal maneira que ela encoste no barbante. 
    Há como se fazer o experimento com mais pessoas usando desta vez uma corda maior, da ordem de uns dois e meio a três metros de comprimento, de modo a servir como um cabo de guerra com uma pessoa de cada lado da corda. Será possível esticar a corda na horizontal? 
    Não, pois o centro da corda é puxado em duas dimensões: na vertical, pois o peso puxa-o para baixo, e na horizontal, pois a(s) pessoa(s) o puxa(m) para os lados. 
    Tenta-se estender a corda aplicando forças na horizontal, mas para anular o peso (o responsável pela curvatura da corda) é preciso uma força em sua direção, ou seja, na vertical. 
    Se não houver nada puxando ou empurrando na vertical para anular o peso, então a corda jamais alinhará.
Tabela do material
    ItemObservações
    3 pedaços de corda: um de uns 50cm outro de 1,5m e o terceiro de 3mdê preferência a uma corda de fácil manuseio, e não mais do que um centímetro de diâmetro
    dois pedaços de barbante: um de 1,5 e outro de 3m
    um livro grosso ou uma sacola com peso equivalenteas massas que usamos foram da ordem de 1,5Kg a 2,5Kg
Montagem
  • Amarre o livro na ponta da corda menor (de uns 50cm).
  • Amarre a outra ponta na metade da corda maior (de 1,5m para uma pessoa ou a de 3m para duas pessoas).
  • Segure as pontas do barbante junto das pontas da corda maior.
Comentários
  • Ao fazer o experimento, segure o barbante por sobre a corda (como mostra o desenho)
  • Não importa quão pesado seja o objeto preso, a corda nunca se alinhará por completo, mas quanto maior peso utilizado, mais evidente fica o fato.
  • O ''quase alinhamento'' acontece quando há uma pequena força vertical de torção na corda, que portanto deve ser evitada. O alinhamento nunca será total.

Esquema de montagem

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

MHS/FCL

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