Relatório do experimento sobre plano inclinado

UNIVERSIDADE ABERTA DO BRASIL – UAB - UFPB VIRTUAL
POLO DE APOIO PRESENCIAL DE POMBAL
“JÁRIO VIEIRA FEITOSA”
LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS
DISCIPLINA: FÍSICA EXPERIMENTAL
PROFESSOR: BRUNO CÉSAR TUTOR: JOSEMBERTO COSTA
ALUNA: LEILANY CAMPOS BARRETO
MATRICÚLA: 91011111
ATIVIDADE 02
“PLANO INCLINADO”
Pombal, 2012
RELATORIO DO EXPERIMENTO SOBRE PLANO INCLINADO
Leilany Campos Barreto*
RESUMO
O artigo estudado apresentar conceitos relacionados à Mecânica especificamente sobre
Cinemática, e focaliza a importância do estudo dos corpos em movimento considerando
as causas e a atuação da força nesses corpos. Podemos mostrar o plano inclinado a partir
do ensino-aprendizagem adquirido em aulas práticas e teóricas de física. Neste contexto
pretende-se também, apresentar e discutir propostas de como podemos assimilar o valor
das grandezas espaço, tempo e velocidade, como também, as transformação da energia
potencial, cinética e mecânica.
Palavras-chave: Cinemática. Movimento de corpos. Transformação de energia.
*Universidade Federal da Paraíba, Curso de Graduação em Ciências Naturais (Licenciatura a
Distância). Polo de Apoio Presencial de Pombal PB “Jario Vieira Feitosa” [email protected]
INTRODUÇÃO
Os fenômenos mecânicos surgiram nas civilizações antigas, em virtude da
necessidade que esses povos tinham de máquinas que os liberassem de certos esforços e
que aumentassem a potência dos recursos de que dispunham. Podemos assim dizer que
a mecânica é o ramo de estudo mais antigo da física, assim homens famosos como
Aristóteles, Galileu, Ptolomeu foram alguns dos muitos cientistas que estiveram na
busca por explicações sobre os movimentos, além de serem os responsáveis por
estabelecer muitas das leis que hoje conhecemos. Foi Galileu Galilei, que descobriu as
leis do pêndulo e da queda livre e esboçou o princípio da inércia, um dos três pilares
fundamentais da mecânica. Galileu solucionou também problemas de estatística, a partir
de trabalhos de Stevin, e de descrição da trajetória de projéteis. No século XVII, uma
revolução científica iniciada por Nicolau Copérnico e continuada por Galileu
questionou o geocentrismo e afirmou o Sol como o centro do universo. No mesmo
período, o holandês Christian Huyghens deu importante contribuição à dinâmica, com
estudos sobre o movimento oscilatório dos pêndulos. Portanto, as contribuições do
século XIX à mecânica não conduziram a alterações substanciais na teoria, mas
permitiram obter importantes inovações tecnológicas com base em estudos anteriores. A
aplicação do eletromagnetismo à mecânica deu origem às inovadoras hipóteses atômicoquânticas.
A concepção relativista enunciada por Albert Einstein no início do século XX
representou um duro golpe para a mecânica newtoniana, que ficou reduzida à
particularização de um mundo físico muito mais complexo. Para a solução de problemas
mecânicos simples, que não envolvam grandes velocidades nem altas temperaturas, no
entanto, as doutrinas de Newton mantiveram vigência e aplicabilidade.
UM RESUMO SOBRE AS GRANDEZAS ESPAÇO, TEMPO E VELOCIDADE.
Podemos compreender a Física como certos fenômenos que ocorrem na natureza, por
isso conhecimentos físicos estudados atualmente foram elaborados através de
experiências, descobertas, acertos e erros que resultaram de um longo processo histórico
para serem elaborados. Através dessas descobertas conceitos foram elaborados, segundo
os quais o espaço pode ser definido como o deslocamento que um corpo faz a partir dele
na trajetória e essa trajetória depende do ponto de referência adotado para o estudo a ser
feito. É simbolizado pela letra s. Tempo ou intervalo de tempo é o momento
transcorrido entre dois instantes e costuma ser representada pela letra t, a velocidade é
uma grandeza que relaciona a distância percorrida com o tempo gasto para percorrê-la.
A velocidade em um percurso pode ser definida como instantânea quando marcada em
cada instante no velocímetro ou média que é a velocidade calculada durante todo o
percurso.
Atualmente podemos observar que é importante aprendermos não só sobre seus
conceitos, mas também é necessário estudar suas grandezas de forma objetiva e prática,
visto que o espaço, tempo e a velocidade são suas grandezas fundamentais e que estão
relacionadas a nosso cotidiano. Nesse sentido, o ensino dessas grandezas pode
proporcionar aos alunos uma dimensão maior sobre fatores que estão relacionados com
estudo da física. Espaço, tempo e velocidade são grandezas que podem ser estudadas de
forma criativa, proporcionando ao aluno diversas maneiras de serem estudados, seus
conceitos podem ser definidos por meio de atividades fáceis de realizarem, como
também, através de aulas práticas que estejam relacionadas com o nosso cotidiano. A
prática dessas grandezas pode ser vistas como estratégia de motivação por atividades
práticas e experimentais, objetivando observação, participação, demonstração,
manipulação, valorização das concepções espontâneas, análise de situações
problemáticas, desenvolvimentos de atitudes científicas.
MATERIAIS USADOS NO EXPERIMENTO SOBRE PLANO INCLINADO
o Uma cantoneira de plástico (para ligações elétricas de telefone/eletricidade);
o Uma esfera de aço (de rolamento de carro);
o Um relógio ou celular com cronômetro.
RESULTADO E DISCUSSÃO
Essa atividade experimental foi desenvolvida por meio de uma proposta, onde se
trabalhou conceitos de espaço, tempo e velocidades foram utilizados materiais como:
Uma cantoneira de plástico (para ligações elétricas de telefone/eletricidade);
Uma esfera de aço (de rolamento de carro);
Um relógio ou celular com cronômetro.
A partir desta, iniciamos o experimento, inclinando o trilho aproximadamente a 20º de
altura.
FOTO 01 FOTO 02
Em seguida foi dado início ao percurso realizado pela esfera. Primeiramente a
esfera percorreu o espaço de 0 a 10, em seguida 0 a 20, 0 a 30 e por fim 0 a 40. Esse foi
o procedimento utilizado repetidamente para medir a velocidade e o tempo com que a
esfera chega ao final de um plano inclinado.
A cada intervalo de espaço sugerido pela tabela fomos anotando o tempo gasto
para realizar o percurso, ao final dividiu-se o espaço percorrido pelo tempo gasto e
chegamos à conclusão que a velocidade adquirida pela esfera ao longo do percurso foi
variada caracterizando assim um movimento relativamente variado.
FOTO 03 FOTO 04
Nos primeiros espaços a variação da velocidade não pode ser nem tão percebida,
visto que a mesma permaneceu praticamente constante, do ponto de vista físico o
entendimento é que a velocidade nos espaços de 0a 10cm/s e de 0 a 20cm foi constante,
ou seja permaneceu 50cm/s, houve variação apenas no tempo percorrido pela esfera,
que foi 18 milésimos (s) para 40 milésimos (s), notando que no espaço de 0 a 20, o
percurso percorrido pela esfera foi mais lento. Mas ao continuar o percurso a esfera foi
aumentando aos poucos essa velocidade, em linha reta, pois nos espaços 0 a 30 e de 0 a
40 a velocidade variou, a esfera percorreu entre 0,57 cm/s para 0,68 cm/s, variando
também o tempo percorrido pela a mesma, que foi entre 52 milésimos (s) para 58
milésimos de (s).
REPRESENTAÇÃO NA TABELA
Trilho formando 20º
Espaço (cm) Tempo (s) Velocidade (cm/s)
0 a 10 18 milésimos (s) 0,55 cm/s
0 a 20 40 milésimos (s) 0,50 cm/s
0 a 30 52 milésimos (s) 0,57 cm/s
0 a 40 58 milésimos (s) 0,68 cm/s
Além das grandezas citadas pode ser percebida a transformação de energia, pois
quando a esfera estava parada nas inclinações do trilho ele estava sendo segurado por
um de nós, tinha adquirido energia potencial, que é a energia relacionada a um corpo em
função da posição que ele ocupa, essa energia foi transformada em energia cinética
quando ele entrou em movimento; para a física essa variação de energia é a quantidade
de trabalho que teve que ser realizado sobre um objeto para modificar a sua velocidade
é a energia que o sistema possui em virtude do movimento das partículas que
constituem o sistema, em relação ao referencial adotado, pois ao ser solto ele adquiriu
velocidade para percorrer o trilho. A soma da energia potencial com a energia cinética
sofrida pela esfera é chamada de mecânica.
Portanto, estudar física significa ir além de suas teorias, isto é, atualmente é
importante aprendermos não só sobre seus conceitos, mas também é necessário estudar
suas grandezas de forma objetiva e prática, visto que o espaço, tempo e a velocidade são
suas grandezas fundamentais e que estão relacionadas a nosso cotidiano.
CONCLUSÃO
Podemos perceber que quando se trabalha na prática com essas grandezas
através de atividades experimentais podem ser vistas como estratégia de motivação,
objetivando observação, participação, demonstração, manipulação, valorização das
concepções espontâneas, análise de situações problemáticas, desenvolvimentos de
atitudes científicas entre outras.
Portanto, o espaço, tempo e velocidade, são grandezas fundamentais da física, que
devem ser estudadas de maneira prática e teórica, visando a sua melhor compreensão,
para que possamos formar alunos críticos e criativos.
“Não se pode ensinar nada a um homem; só é
possível ajudá-lo a encontrar a coisa dentro
de si”. (Galileu Galilei)
REFERÊNCIAS
LUZ, Antônio Máximo Ribeiro da Física: Volume 1 e 2/ Antônio Máximo Ribeiro da
LUZ, Beatriz Alvarenga Álvares. – são Paulo:Scipione, 2000.
1.Física (Ensino médio) I. Ávares, Beatriz Alvarenga. II. Título.
SITES VISITADOS
<http.//wikipedia.org/wiki/Plano_inclinado.> Acesso 27/03/2012
<http.//www.fisica.net/.../dinamica/plano_inclinado_1.php. >Acesso 27/03/2012
<http.//www.lccmmm.hpg.com.br/orient/.../node18.html.>Acesso 29/03/2012
<http.//www.molwick.com/pt/.../525-velocidade-tempo.html. >Acesso 29/03/2012
<http//.www.brasilescola.com › Física. Acesso 24/0/2010>Acesso 29/03/2012
<http://www.cienciamao.usp.br/tudo/exibir.php?midia=pmd&cod=_pmd2005_0802>
Acesso 29/03/2012.
FOTOS:
Leilany Campos Barreto