Colégio Pedro II – Centro
Turma 1203
Professor Sérgio Lima
Grupo: Dominique Esther (06); Giovanna Burlamaqui (15), Paula Tamires (25), Rebecca Nora (27)
O experimento foi realizado por duas alunas diferentes, visto que foi concluído na Fase Teórica I que se o experimento fosse feito por mais de um aluno os resultados encontrados seriam mais eficiente para fins comparativos. Se uma experiência é feita com uma pessoa, e o resultado encontrado é usado como um resultado absoluto, a discussão física sobre o experimento fica limitada. Mas quando é feita mais de uma experiência, são obtidos mais resultados para analisar e observar se há ou não um padrão para a situação.
- Dados do Experimento:
- Distancia percorrida por ambas alunas: 6 metros
- Aluna 1:
- Massa: 64 kg
- Tempo da corrida: 2,21 segundos
- Altura: 1,63
- Aluna 2:
- Massa: 65 kg
- Tempo da corrida: 2,06 segundos
- Altura: 1,70
Cálculos:
Como foi explicito na Fase Teórica I, a fórmula utilizada para calcular a energia potencial gravitacional é “±M.g.h”; considerando g=10.
Aluna 1:
Energia Potencial com os dois braços abaixados: M.g.h= 64.10.1,93= 1235,2. O 1,93 se refere a altura da aluna + os centímetros alcançados no pulo.
Energia Potencial com um dos braços levantados: M.g.h= 64.10.2,26= 1446,4. O 2,26 é a altura da aluno com o braço levantado + os centímetros alcançados no pulo.
Energia Potencial com os dois braços levantados: M.g.h= 64.10.2,26= 1446,4. O 2,26 é a altura da aluno com o braço levantado + os centímetros alcançados no pulo.
Aluna 2:
Energia Potencial com os dois braços abaixados: M.g.h= 65.10.2,17= 1410,5. O 2,17 é a altura da aluna + os centímetros alcançados no pulo que foram 0,47 cm.
Energia Potencial com um dos braços levantados: M.g.h= 65.10.2,47= 1605,5. O 2,47 se refere a altura da aluna com um braço levantado + os centímetros alcançados no pulo que foram 0,4 cm.
Energia Potencial com os dois braços levantados: M.g.h= 65.10.2,5= 1625. O 2,5 é a altura da aluna + os centímetros alcançados no pulo que foram 0,43 cm.
Como foi explicito na Fase Teórica I, a formula utilizada para calcular a energia cinética é “MV²/2”
Energia Cinética da Aluna 1 na corrida:
Primeiro calcula-se a velocidade média da corrida. A fórmula de velocidade média é V= ΔS/ΔT.
Aluna 1: V= ΔS/ΔT = 6/2,21 = 2,71 m/s
Portanto> Mv²/2 = 64.(2,71)²/2 = 64.7,34/2 = 470/2 = 235,01 ~= 235 J
Aluna 2: V= ΔS/ΔT = 6/2,06 = 2,91 m/s
Portanto> Mv²/2 = 65.(2,91)²/2 = 275,21 J ~= 275,2 J
Com o aplicativo Fast Camera pode-se ver o quanto a pessoa pulou com fotos em sequência do pulo. Pessoa com dois braços abaixados.
Discussão Física:
Como foi exposto na Fase Teórica I, o tempo da corrida foi medido com um cronômetro e desse modo suas incertezas são os segundos. Já para medir a altura dos saltos foi utilizado um sistema para diminuir as incertezas (milímetros possíveis visto que na fita métrica feita pelo grupo constava apenas os centímetros) realizando 5 (cinco) saltos de cada tipo e registrando tudo com um aplicativo (Fast Camera) que tira 1 (uma) foto por segundo e ao final foi feita uma média da altura alcançada para cada estilo de salto.
– Os resultados dos cálculos e das médias não podem ser escritos com qualquer quantidade de algarismos, foi preciso então que o grupo adotasse um padrão, sendo o ideal expressar o resultado com um número que alcançasse até 2 (duas) casas decimais (dentro do padrão SI), para que se pudesse medir os resultados com uma maior precisão e clareza, visando um maior entendimento de todos.
– No caso da primeira aluna sua energia cinética foi maior que a sua energia potencial gravitacional pois os saltos que ela realizou tiveram números mais baixos alterando desse modo o resultado final para um resultado final em que os valores da Epg fossem menores que o da Ec.
– O resultado alcançado pela aluna 1 (um) foi inesperado uma vez que esta alcançou nos três tipos diferentes de saltos realizados (com os braços abaixados, um braço levantado e os dois braços levantados) a mesma altura, contrariando assim o que era esperado pelo grupo. A altura do centro de massa seria a mesma, apenas o que mudaria seria a parte do corpo que alcançaria tal altura. Com os dois braços levantados, a parte que alcançaria seriam os braços, com 1 (um) dos braços levantados seria o braço que está levantado e com os dois braços abaixados a parte seria a cabeça.
Altura do centro de massa
A altura máxima alcançada pelo cento de massa da aluna 1 foi constante e de valor (0,99 + 0,30)= 1,29
0,99 = altura do chão até o umbigo
0,30= altura do salto
A altura máxima do centro de massa da aluna 2 foi obtida no salto número 1 e foi de (1,07 + 0,47) = 1,54
1,07 = altura do chão até o umbigo
0,47= atura do salto
EXTRA:
Na Fase Teorica I, foi explicado que o aluno faria uma corrida e logo após o aluno faria um salto.
Ao realizar a corrida, o aluno faz com que seu corpo entre em movimento, obtendo energia cinética. Quando para de correr e começa o salto, toda esta energia cinética é transformada em energia potencial. Ao final dessa etapa (pulo precedido de corrida) o total de energia mecânica será a soma das enérgica cinética (mv²/2) mais a potencial (mgh), portanto Em= mv²/2 + mgh.
Energia mecânica do pulo precedido de corrida pela aluna 1 = 235 + 1235,2 = 1470,2
Energia mecânica do pulo precedido de corrida pela aluna 2 = 292,5 + 1410,5 = 1703
Referências Bibliográficas=
www.if.ufrj.br/~micha/projetos/fisica_esporte.html
http://axpfep1.if.usp.br/~otaviano/Fisicaolimpicasaltos.html
http://www.cienciamao.if.usp.br/tudo/busca.php?key=brincando%20com%20o%20centro%20de%20gravidade
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