Colégio Pedro II – Campus Centro
Nome dos Integrantes: Isabella Caroline, Nathalie Andrade, Stephanie Souza e Thamires Bragança. Nº: 14,27,30 e 33.
Turma 1207 – 2º ano do Ensino Médio. Professor Sérgio Lima.
- Experimento de Física; Fase Teórica II
Dados coletados durante o experimento
| Energia | Altura/Distância | Massa do atleta | Tempo utilizado( Crônometro) |
| Energia Potencial gravitacional | 24 cm = 0,24m | 50kg | ——————— |
| Energia Cinética | 18m | 50kg | 5, 32s e 5,40s. |
- Na quadra do Colégio Pedro II Centro foi feitas as medições necessárias para o experimento. 18 metros são referentes à medida da quadra de vôlei limitada pelas linhas azuis.
- Importante: Consultando sites citados em nossa bibliografia no final deste roteiro, vimos que devemos ter o cuidado de expressar esta medida somente com algarismo que tenham “significado experimental”: Algarismos Significativos. ‘’É necessário utilizar a seguinte regra para se expressar uma medida somente com algarismos significativos:
- · ‘’Usa-se todos os algarismos que se tem certeza (quer seja pela leitura num instrumento de medida, quer seja pelo tratamento estatístico dos dados experimentais) mais um algarismos duvidoso.’’ – Sérgio Lima
- Em qualquer número, o algarismo duvidoso será o último algarismo significativo, contando da esquerda para direita.
- Tentamos realizar o experimento com maior precisão possível. Foi utilizado nesse experimento as unidades do S.I.
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A partir dos dados acima e do roteiro teórico (que continha como as medições iam ser feitas) que pode ser encontrado em: http://goo.gl/LpDP0H ,o grupo calculou primeiramente a E. Potencial Gravitacional do Salto, utilizando a massa medida (não ‘’pesada’’). Utilizando a fórmula M.g.h e adotando se g=9,8 temos: 50.9,8.0,24= 117,6 J.
Ilustrações podem ser encontradas aqui e aqui.
Após isso o grupo calculou a Energia cinética da corrida, utilizando os valores da tabela anotados durante o experimento, para realizar o cálculo da velocidade. É importante ressaltar que há uma incerteza na medição do tempo, uma vez que há uma demora na hora de parar o cronômetro: Tempo de resposta cerebral – o grupo fez alguns testes e esse tempo utilizado gira em torno de 10 décimos de segundo – Esse tempo será descontado. Além disso, para chegarmos ao valor mais próximo do real, medimos o tempo mais de uma vez e fizemos uma média: 5,22s + 5,3s/2= 5,26s. Logo a velocidade será: 18/5,26=3,422053231939163m/s (3: algarismo duvidoso)
Cálculo da Energia Cinética: m.v²/2= 50.(V)²/2 = 292,7612080556318 J. – Cálculo feito diretamente utilizando uma super-máquina de calcular.
Ilustrações podem ser encontradas aqui, aqui e aqui.
- Como podemos ver os valores encontrados são bastante diferenciados, apresentando mais de 175 Jaules de diferença! A energia cinética foi maior em grande quantidade comparado a do salto, e isso surpreendeu os integrantes que mesmo esperando uma quantidade maior na EC, não esperavam essa grande diferença. Analisando, podemos citar como fatores que ‘influenciaram’ nesse maior número, o valor obtido na velocidade, que ainda é elevado ao quadrado. Enquanto no salto temos uma altura pequena, considerando que a aluna não é atleta profissional, na velocidade achamos um valor mais de 10x maior que a altura no salto. A massa é a mesma. Logo mesmo fazendo a divisão do cálculo da energia cinética, o resultado da mesma será maior que e da E.P.G. Para que esse resultado fosse diferente seria preciso que a aluna que correu e pulou, desse um salto muito grande, ou que percorresse uma distancia grande em um grande intervalo de tempo. Não devemos esquecer que são experimentos distintos, porém é preferível que o aluno que salta e corre seja o mesmo, uma vez que um dos objetivos do trabalho é verificar, experimentalmente, se os valores encontrados (EC E EPG) são parecidos. Logo, é necessário um único referencial – um mesmo aluno para que possa se comparar os resultados obtidos.
- Quanto ao centro de massa: Sendo o corpo humano um corpo extenso e adotando um sistema de coordenadas x,y,z, podemos perceber que a alteração na posição dos braços mudaria as coordenadas nos eixos, alterando assim a posição encontrada do centro de massa – as coordenadas são diretamente proporcionais a C.M- vide fórmula. Além disso, após pesquisa prévia, descobrimos que no corpo humano o centro de massa coincide com o centro geométrico do mesmo, o que altera quando os braços mudam de posição. ‘’ O centro de massa é o ponto onde seria concentrada a nossa massa se fôssemos uma partícula. Se há um desnível de distribuição de massa por menor que seja, ele acompanha. Portanto, na hora do salto ele se desloca de acordo com este, ou seja ele pode subir levemente de acordo com posição dos braços para equilibrar.’’ – Helou Gualter Newton, Física Volume 1. Editora Saraiva.
Bibliografia: http://www.infoescola.com/matematica/algarismos-significativos-algarismos-duvidosos/
http://aprendendofisica.pro.br/pmwiki.php/Main/ErrosMedidasFisicaEEtc
- Helou Gualter Newton, Física Volume 1. Editora Saraiva.
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