Colégio Pedro II – Campus Centro

 Grupo: Carolina Alves – nº 03

Natalia Martins – nº 24

Tiago Araújo – nº 31

Viviane Thais – nº 33

 Turma: 1203

Professor: Sérgio Lima

2º ano do Ensino Médio – 2013

Dados coletados:

*a localização do centro de massa foi obtida com a aluna deitando em uma gangorra de forma horizontal, o ponto que ficou no centro da gangorra e fez com que a aluna ficasse em equilíbrio foi determinado como centro de massa. Através de pesquisas, também, descobrimos que o centro de massa em pessoas se localiza próximo a região do umbigo.

• Qual a influência da mudança do centro de massa na altura máxima de um salto vertical?

               Como podemos perceber através dos dados coletados, com os dois braços abaixados a aluna atingiu uma altura maior em relação ao chão, isso acontece devido a posição do centro de massa. Com os dois braços abaixados o centro de massa se localiza à 0,92 m do chão, com um dos braços levantado sobe um pouco, atingindo aproximadamente a metade do corpo e com os dois braços levantados sobe ainda mais, alcançando a região do peito. Podemos concluir, então, considerando que a aluna tenha pulado com o mesmo impulso inicial, que quanto menor é a altura do centro de massa, maior é a altura alcançada em relação ao chão.

• Como os cálculos das medidas foram realizados e quais as incertezas de tais medidas?

Calculamos a velocidade média e a energia cinética média da aluna com as seguintes fórmulas:

Velocidade média:

V= Δs / Δt

V= 6,5 m /2,61s

V ≅ 2,49 m/s

Energia Cinética Média:

Ec= mv²/2

 Ec= 45,2. 2,49² / 2

Ec ≅ 45,2 . 6,2 /2

Ec ≅ 280,24 / 2

Ec ≅ 140,12 J

 Calculamos a energia potencial da aluna com a seguinte fórmula:

 Ep = m.g.h

Ep = 45,2. 9,78. 0,27

Ep  ≅ 119,35 J

Os dados obtidos não apresentam precisão por falta de instrumentos profissionais na realização do experimento.  

• O resultado  das medidas pode ser escrito com qualquer quantidade de algarismos?

Não. Todos os algarismos utilizados devem possuir um significado, portanto, devem corresponder as medidas feitas da forma mais precisa possível. Como os algarismos que correspondem as medidas utilizadas não são exatos (são números decimais), essa representação significa que há imprecisão. A medida 2,61 segundos, por exemplo, significa que a imprecisão (a dúvida da medida) está no último algarismo “1”. Está errado escrever que 2,61 s = 2,61 s , pois neste último caso a dúvida está no milésimo de segundo e não em centésimo como no primeiro caso.

• Os valores da Energia Cinética e Potencial são muito diferentes?

Não.

• Este resultado já era esperado?

Sim, já era esperado essa pouca diferença. Ao iniciarmos nossos estudos de Termodinâmica um dos princípios que logo conhecemos é o de conservação da Energia Mecânica, resultado da soma da Energia Potencial que um corpo carrega com a energia que depreende ao entrar em trânsito, a então Energia Cinética. O valor dessa nova energia em medidas, é tido ao entendermos que ela é proveniente da transformação gradativa da força em potência, em movimento – é no percorrer de uma trajetória qualquer que há a passagem da 1ª para a 2ª. Deduz-se, por sua vez, que quando cessa a 1ª não haverá mais transferência, modificações na 2ª. Se não por efeitos como a resistência do ar e imprecisão ao captar metricamente as medidas alcançadas pela nossa Usaina Bolt e Maurren Maggi (ao mesmo tempo!), os valores obtidos tenderiam a ser mais próximos, ou mesmo num mundo ideal adiabático anti-dispersivo dos cálculos físicos, iguais.  

Fontes consultadas:

http://www.infoescola.com/mecanica/aceleracao-da-gravidade/

 http://www.ifi.unicamp.br/~turtelli/apost1.html

http://descomplica.com.br/fisica/equilibrio,-momento-e-centro-de-massa/teorema-de-lamy-e-centro-de-massa#_=_ (só para assinantes)

http://www.if.ufrj.br/~micha/projetos/fisica_esporte.html

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Colégio Pedro II – Campus Centro

Alunas:  Ana Beatriz Porto Maia – n. 02

Fernanda Lasmar – n. 09

Letícia Oliveira – n. 20

Mariana Campista – n. 23

Turma:  1203

Na etapa experimental, executamos os processos destacados na primeira etapa do relatório.

Medimos as energias cinética e potencial da aluna com os braços para baixo, com os braços para cima e com um braço para cima e outro para baixo.

Foram usadas para cálculo as fórmulas  Ep = m.g.h  e Ec = m.V²/2

A distância usada foi o comprimento da quadra de futebol do colégio.

Resultados:

Com os dois braços para cima:

Energia Cinética: 53 x (26,5/5,9)² /2  ou seja, aproximadamente 534,6 J

Energia Potencial: 53 x 10 x 0,61 = 323,3 J

Com os dois braços para baixo:

Energia Cinética: 53 x (26,5/6)² /2  ou seja, aproximadamente 516,75 J

1961,96-1,67 Potencial: 53 x 10 x 0,29 = 153,7 J

Com um braço para baixo e um braço para cima:

Energia Cinética: 53 x (26,5/6,3)² /2  ou seja, aproximadamente 468,87 J

Energia Potencial:  53 x 10 x 0,69 = 365,7 J

Conclusão:

Pudemos concluir, ao final do experimento, que as diferenças entre os valores dos tipos energias citados foram grandes devido a interferência da altura no cálculo da energia cinética.

Fizemos 3 experimentos devido ao fato do centro de massa mudar quando a posição dos braços muda, já que este depende da distribuição da massa e do centro de gravidade (que também mudará com as diferentes posições).

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