Aprendendo Física em Rede

Colégio Pedro II – Campus Centro

Departamento de Física

Professor: Sérgio Lima

Turma: 1207

Alunos: Guilherme Ribeiro nº: 13

Ítalo dos Santos nº 15

João Gabriel Norberto nº 17

Su Li Hang nº 31

1º Relatório para o experimento da 3ª certificação que será realizado no dia 31 de outubro de 2013:

Materiais que serão utilizados:

– Fita métrica ou trena  – Utilizada para medir a quadra, a altura do atleta e a altura de seu salto vertical.

– Câmera de vídeo (se não for possível, câmera de celular) – Será utilizada para gravarmos a 2ª experiência (Salto vertical) .

– Cronômetro  – Marcar a duração da corrida feita pelo atleta.

– Balança – Calcular a massa do atleta.

1ª Etapa do Experimento:

Iremos pesar o atleta na balança encontrando a sua massa, depois disso delimitaremos um espaço da quadra onde o mesmo irá correr em um sentido contínuo sem curvas. Utilizaremos o cronômetro para delimitar a duração de sua corrida desde o começo até o final do percurso encontrando sua velocidade média (ΔS/ ΔT). Para finalizar essa experiência, teremos de achar a Energia Cinética usada pelo atleta fazendo o cálculo (Massa x velocidade média²)/2 , simplificando mv²/2

2ª Etapa do Experimento:

Deveremos fixar a trena à parede e o atleta deverá saltar verticalmente ao lado dela. Para encontrarmos a

altura alcançada pela “cobaia do experimento”, teremos de filmar o salto desde o seu início e pausar no centésimo de segundo onde o mesmo encontrará a altura máxima alcançada. Assim, calcularemos a Energia Potencial utilizando o cálculo E=m.g.h, sendo gravidade na Terra aproximada para 9,8m/s², a massa encontrada no 1º experimento e a altura encontrada na filmagem do salto.

Centro de Massa

O centro de massa de um sistema de partículas é o ponto que se move como se toda a massa do sistema estivesse concentrada nesse ponto e como se todas as forças externas estivessem aplicadas nesse ponto.

Podemos pensar no centro de massa de um corpo qualquer como sendo um ponto que se comporta como se simplesmente toda a massa do corpo estivesse concentrada nele. Consideramos que é este ponto que possui a aceleração resultante, ou então, que apresenta momento igual ao momento total do sistema, seja ele um corpo simples, como um dado, ou complexo, como uma galáxia.

http://www.sofisica.com.br/index2.php

http://www.brasilescola.com/fisica/energia-potencial.htm

http://www.ebah.com.br/content/ABAAABkXkAL/centro-massa

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Rio de Janeiro, 31 de outubro de 2013.
Colégio Pedro II – Campus Centro

Alunas: Bruna Monteiro Bittencourt – número 03
Gabriela Dias – número 07
Gabriela do Couto – 08
Turma: 1205

Professor: Sérgio Lima
Disciplina: Física
3° Trimestre

Experimento de Física:

Instrumentos utilizados nesta fase para os cálculos da próxima fase:
•Balança digital;
•Cronômetro de celular;
•Trena;
•Câmera de vídeo de celular;
•Giz colorido comum.

Utilizado para as marcações que serão feitas na parede.

Utilizada para medir, em metros, a altura dos saltos e do aluno e a distância percorrida na corrida.

Utilizada para medir a massa do aluno.

Utilizado para medir o tempo da corrida.

1° Experimento: O salto
Durante os saltos do aluno cobaia serão avaliadas as alturas máximas – em metros – que este consegue atingir. Isto será necessário para o cálculo da energia potencial gravitacional média(Epg = m g h) – resultado destes mesmos saltos, que serão satisfatoriamente calculados a partir da composição de um vídeo relativo ao salto realizado verticalmente, com a presença de uma fita métrica atrás. Os saltos verticais serão realizados da seguine maneira: com os dois braços para baixo, com apenas um dos braços levantado e com os dois braços levantados.
Além disso, sabe-se que o centro de massa de uma pessoa varia quando a posição relativa de um braço ou membro varia também. Ou seja, se o aluno saltar com um braço levantado ou os dois levantados ao mesmo tempo, seu centro de massa vai ser redistribuído de acordo a redistribuição de massa do corpo do aluno e a altura que este antingirá pode vir a mudar também.
Com isso, o grupo pôde concluir – através de algumas referencias* – também que se o aluno cobaia saltar com um dos braços levantados, além de seu centro de massa se elevar junto com a altura do salto, ele se localizara mais próximo ao lado do braço que foi levantado.
A estimativa encontrada pelo grupo para o local onde se localiza o centro de massa ** foi em regiões próximas ao umbigo.

2° Experimento: A Corrida
Quando este mesmo aluno, após os saltos, for correr, será determinada a energia cinética alcançada por ele. Nesta etapa o grupo calculará a velocidade média – distancia em metros(medida por uma trena) percorrida pelo aluno sobre o tempo(cronometrado) em segundos – atingida pelo mesmo. Após calculada a velocidade media, faremos uso da mesma para acharmos a energia cinética do movimento(Ec = mvf²/2 ) realizado pelo aluno. Faremos três tipos de corrida: uma delas com os braços para baixo, outra com um dos braços levantados e a terceira com os dois braços levantados.

Conclusões:
A partir da reflexão do grupo, conclui-se que o centro de massa/gravidade varia quando a posição de uma pessoa varia. Seja esta posição a de uma altura, de um membro do corpo ou dos dois juntos.
Através dos experimentos 1 e 2 o grupo poderá avaliar, posteriormente, se há alguma relação entre as energias cinética e potencial gravitacional obtidas. Ou seja, se ambas serão parecidas ou não e por quê. E, também, se há alguma relação numérica entre os tipos de salto e os tipos de corrida.

Observações:

• Para evitar erros sistemáticos, os componentes irão, planejadamente, utilizar os devidos instrumentos citados. Erros aleatórios de medição serão evitados por tentativas previas do experimento apresentado. Portanto, os valores obtidos serão o valor médio das medições efetuadas.
• O grupo optou pelo mesmo aluno para a realização do salto e da corrida, pois para podermos comparar a energia potencial gravitacional e a energia cinética satisfatória e precisamente é necessário que se utilize a mesma massa e a mesma altura. Caso contrario, as diferentes massas juntamente às alturas influenciariam na comparação.  

Referências:
* http://educador.brasilescola.com/estrategias-ensino/centro-gravidade-equilibrio-corpo-humano.htm
** http://www.if.ufrj.br/~micha/projetos/fisica_esporte.html

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