Colégio Pedro II – Campus Centro – turma 1207
Alunas :
Raquel Alencar – número 28
Letícia Prata – número 21
Karina Santiago – Número 20
Jamila Cezar – Número 16
Professor : Sérgio Lima
Relatório :
Instrumentos utilizados para as medições :
– Fita métrica
– folha de cartolina
– giz
Método de medição 1 – Centro de Massa
Por definição, o centro de massa é o ponto geométrico onde a massa total do corpo estaria localizada se fosse uma partícula e como estamos na Terra onde a gravidade tem um valor constante consideramos o centro de massa igual ao centro de gravidade , o ponto geométrico do corpo extenso onde a força Peso é aplicada.
O método utilizado para localização consiste em uma série de tentativas práticas de apoio e sustentação com o corpo da aluna no experimento , como aquela famosa brincadeira do aviãozinho ou gangorra. Nessa atividade utilizaremos 2 pessoas, uma que servirá como plano de apoio e a outra como o objeto a ser equilibrado.
Passo 1 : A pessoa apoio deita no chão de costas e levanta os pés perpendicularmente com a sola voltada para cima.
Passo 2 : Com a ajuda dos demais integrantes do grupo a segunda pessoa se posiciona em cima da primeira, com a barriga voltada para o chão e em contato com os pés de seu apoio, ficando completamente na horizontal. Agora começa as tentativas baseadas na física.
Se pensarmos pela definição, o corpo humano é um corpo extenso ( possui tamanho, pode transladar e girar), simétrico se optarmos pelo ponto de vista na vertical, ou seja, se traçarmos uma linha reta do topo da cabeça até o chão conseguimos dividir nosso corpo em 2 partes iguais e pode ser considerado um corpo homogênio como um todo.
Levando em consideração esses fatos, ao fazer o cálculo do centro de massa/gravidade utiliza-se de coordenadas X e Y(cm ) cartesianas ortogonais em um gráfico onde X e Y médios resultam na posição do centro de massa. Na posição Y sabemos que ele pertence a essa linha imaginária que divide o corpo simetricamente já que a distribuição e ação do peso deve ser igualitária para que haja um equilíbrio, agora falta achar a posição relativa no eixo X, na horizontal.
Começamos com a primeira tentativa, que será apoiar o corpo e equilibrá-lo pela altura do tórax, descendo a cada tentativa até achar o ponto onde, apoiado e sustentado, a aluna conseguirá se manter em equilíbrio na posição horizontal nos pés da segunda pessoa. Quando essas duas coordenadas se encontrarem achará o centro de massa.
Medição 2 – Altura do Salto.
Instrumentos Usados : Giz, Fita métrica,cartolina e durex.
O objetivo desse experimento é conseguir medir com eficiência a altura de um salto, para isso vamos prender uma pedaço de cartolina na parede , nele será marcado a altura e servirá como base para medir com precisão.
Passo 1 : É medida a altura da pessoa que realizará o salto com o braço esticado para cima, anotando o comprimento da ponta do dedo até o pé para que depois seja retirado a diferença do salto.
Passo 2 : Já com a cartolina presa na parede, passamos o giz abundantemente na mão que ela baterá no salto, com o objetivo de marcar até onde ela consegue chegar. Começa a preparação para o salto.
Passo 3: A pessoa então pula de frente para a cartolina e, com o braço esticado bate sua mão na maior altura possível que conseguir chegar, marcando sua palma na cartolina. Depois de ocorrer o salto, medimos novamente com a fita métrica a altura da ponta do dedo da marca na cartolina até o chão.
Passo 4 : Com as duas alturas anotadas, diminuímos o valor da segunda altura, ou seja, com o salto da primeira altura, a da pessoa com os pés no chão. A diferença será o quando ela conseguiu pular, a medida do salto.
Questão 1 – A influência dos braços.
Consideremos uma pessoa de pé, em equilíbrio estático e com postura adequada. No caso de ela não estar exercendo nenhuma força, se não apenas a que a faz ficar de pé nessa posição, é possível observar que a posição de seu lado direito do corpo é simétrica à do seu lado esquerdo. Se a posição de um braço muda, outra parte do corpo deve exercer uma força que compense a mudança de alinhamento para que o equilíbrio continue a ser mantido. Isso nos mostra que se não alinharmos os braços a distribuição de peso do corpo muda e se não fossemos capazes de exercer alguma força para compensar esse fenômeno, não alcançaríamos o equilíbrio. Em nosso experimento o alinhamento simétrico dos braços serão fundamentais, pois estaremos dependendo exclusivamente de nosso centro de massa em contato com o apoio e a força mais favorável que poderemos fazer para ajudar no equilíbrio será a de se manter completamente na horizontal. Porém se mantermos os braços completamente desalinhados ( um apontado para a frente e outro para a lateral, por exemplo ), será improvável encontrar o equilíbrio estático, pois a distribuição de peso não estará sendo feita de maneira a suprir a “falta” de peso em outro lugar.
Para tentar provar essa teoria na hora do salto faremos a aluna dar o impulso inicial com o braço de diferentes maneiras, além de tentar equilibrá-la na posição horizontal com essa mudança de posição no momento do experimental do centro de massa para ver se realmente interfere ou não.
Como avaliar / medir a energia cinética usada :
Medição 3: Sobre a corrida.
Materiais que serão utilizados:
Balança: para medir a massa.
Cronômetro: para medir o tempo da corrida.
Nesse experimento a aluna que servirá de objeto para o experimento deve correr uma distância X a ser definida em um tempo Y que será medido.
Passo 1 (Calcular a velocidade final): Com um cronômetro mediremos quanto tempo levará para a aluna correr a distância definida na prática ,então usaremos esse número juntamente como o valor da distância percorrida para calcular a velocidade pela expressão:
Velocidade média = variação da distancia : variação de tempo.
Assim teremos a nossa velocidade média para utilizar na segunda parte.
Passo 2 (Calcular a energia cinética): nessa etapa, tendo a massa(m) da aluna e sua velocidade média (V), substituiremos os valores obtidos na equação da energia cinética que nos dará o seu valor no movimento ocorrido: Ec = m.V²/2
Como avaliar/medir a energia potencial usada :
Uma energia potencial ou energia armazenada por um corpo pode ser traduzida como a capacidade que este corpo detém de realizar trabalho. Dessa forma, quando elevamos um corpo de massa m a certa altura h, transferimos energia para o corpo na forma de trabalho. Com a acumulação de energia, o corpo transforma a energia potencial em energia cinética, que quando liberado o corpo, possui tendência a voltar à sua posição inicial.
Para isso usaremos os seguintes dados : Massa do corpo, gravidade e a altura do salto que serão medidos no dia da prática e devidamente anotados. A equação utilizada é a própria da energia potencial onde colocaremos os valores dos dados recolhidos, vide a seguir :
ENERGIA POTENCIAL = MASSA. GRAVIDADE. ALTURA. = m.g.h
Questão 2 – Deve ser o mesmo aluno que salta e corre ou pode ser diferentes alunos?
A resposta é que pode ser dois alunos a fazer o experimento pois a energia cinética é calculada na corrida e a potencial no salto, como ambos não estão ligados e são separados em duas situações- experimentos, basta saber a massa da pessoa para calcular a energia cinética dela e a potencial, ou seja, pode usar dois alunos contanto que se saiba as massas de cada um e os demais dados individualmente já que não há uma comparação entre esses dois movimentos.
Trabalho Teórico 1 de Raquel Alencar é licenciado sob uma Licença Creative Commons Atribuição-CompartilhaIgual 3.0 Brasil.
