Roteiro de “Corridas e Saltos”

Colégio Pedro II – Campus Centro

Professor Sérgio

Gabriel Gomes – 11

Gabriel de Assis – 13

Guilherme Coelho – 17

Lucas Corrêa – 19

Turma/Ano: 1203/2013

Ferramentas utilizadas para realização do trabalho -Fita métrica de 2 metros de comprimento -Cronômetro -Câmara filmadora -Objeto a disposição para marcar o início e o fim de uma pista de corrida improvisada -Editor de Imagem -Balança

Equações utilizadas para cada problema

-Energia cinética

Ec = m*v^2/2

-Energia potencial gravitacional

Epg = m*g*h

Obs: Na superfície terrestre g (gravidade) é 9,8 m/s², porém com objetivo de facilitar alguns cálculos, usaremos g = 10 m/s²

É de extrema importância que o aluno que irá realizar o salto ser o mesmo que irá correr. Partindo do princípio que devemos comparar a energia cinética da corrida e a energia potencial gravitacional do salto, a variável que aparece em ambas equações deverá ser a mesma, no caso a massa. Por isso é essencial que o mesmo aluno realize as duas tarefas, para que possa acontecer uma comparação plausível.

O resultado dessas equações tem valors próximos? Depende

Ec = Epg (?)

m*v^2/2 = m*g*h

v^2/2 = 10h

v^2 = 20h

Desde que a velocidade média ao quadrado da corrida seja igual a 20 vezes a ultura do salto, então, a energia cinética é igual a energia potencial gravitacional.

Técnicas usadas para obtenção dos valores das variáveis da equação da energia cinética:

-A massa foi previamente descoberta através da balança

-A velocidade medida foi obtida através da divisão da distancia percorrida sobre o tempo. Para determinar a distância foi usada uma fita métrica e o tempo foi marcado usando um cronômetro.

Técnicas usadas para obtenção dos valores das variáveis da equação da energia potencial gravitacional

-A massa foi previamente descorberta como foi dito acima

-A força da gravidade em superfície terrestre vale 10 m/s²

-Para medir a altura usamos a parede da quadra como referência e uma fita métrica. O aluno salta e com uma câmara filmadora gravamos seu salto, paramos o filtro no frame onde o salto tem altura máxima e fazemos os cálculos para descobri-la.

O centro de massa do corpo humano é difícil de medir a que a destribuição de massa do corpo é irregular, mas pode-se dizer que quando o aluno está com os braçoes juntos so corpo o centro de massa é no umbigo.

Se o aluno levantar o braço esquerdo o centro de massa se deslocará levemente em direção a diagonal superior esquerda.

Se o aluno levantar o braço direito o centro de massa se deslocará levemente em direção a diagonal superior direita.

Se o aluno levantar os dois braços o centro de massa se deslocará levemente para cima.

Para realização do trabalho foi usado o livro de física do 2º ano do ensino médio e o carderno.

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Relatório Turma 1205

Colégio Pedro II – Campus Centro
Professor: Sérgio Lima
Alunos:Ivaldo Lobato (N°: 12); Matheus Ramos (N°: 24); Priscilla Mestolo (N°: 27); Roberto Gomes (N°: 29)
Turma: 1205
Ano Letivo de 2013

Instrumentos utilizados:
1. Trena
2. Giz de quadro
3. Cronômetro de celular
4. Câmera de celular
5. Balança
6. Fita amarela

Conceitos:

– Centro de massa: é o ponto onde pode ser pensado que toda a massa do corpo está concentrada para o cálculo de vários efeitos.
– Energia cinética: é a energia que está relacionada com o estado de movimento de um corpo.
– Energia potencial: é a forma de energia que está associada a um sistema onde ocorre interação entre diferentes corpos e está relacionada com a posição que o determinado corpo ocupa.

Cálculos:
– Centro de massa: calcular o centro de massa de um ser humano não é tarefa fácil, por isso vamos supor um centro de massa aproximado através de um sistema de coordenadas, marcando 7 pontos principais do corpo humano (cabeça, 2 ombros, 2 cotovelos e 2 joelhos) e assim chegando a um valor aproximado de onde se localiza o centro de massa.
– Energia cinética: Para calcular a energia cinética do momentos da corrida usaremos a balança para saber as massas (m1 e m2) dos alunos e o cronômetro para poder calcular as velocidades medias (v1 e v2) – ao o tempo levado e a distancia percorrida, a velocidade é calculada de forma fácil: ∆d/∆t – utiliza-se também a câmera para que a contagem do tempo seja mais precisa. Esses dados nos ajudam a concluir a formula Ec= mV^2 / 2 na qual obtemos a energia cinética.
– Energia potencial: Para calcular a energia potencial precisamos saber a altura máxima alcançada no pulo dos alunos. O salto terá de ser filmado e depois pausado com a finalidade de obtermos a altura máxima dos pulos (h1 e h2). As massas (m1 e m2) serão obtidas pela balança já citada. A gravidade (g) na Terra será considerada 10m/s². Com esses dados podemos aplicar a formula Ep= m.g.h e obter a energia potencial.
Situações:
– Analisando os dados das corridas dos pulos com o centro de gravidade em posições distintas, poderemos ou não ver diferenças nos resultados da energia potencial, provando assim se a posição do corpo (e consequentemente do centro de gravidade) faz diferença no resultado.
– Levando em conta os dados recolhidos (energia cinética e energia potencial) podemos fazer as comparações objetivadas, chagando a conclusões.

Hipótese:

– Usamos dois alunos para fazer os saltos, um que pratica atividades regularmente (Ivaldo) e um que não (Matheus), no experimento, pois temos o objetivo, de forma geral e sem entrar em grandes detalhes, de comprovar como a prática de esportes pode ou não influenciar nas etapas de corrida e salto.

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Projeto de Física-Parte I- Saltos e Corrida

Colégio Pedro II – Campus Centro
Grupo:
Breno de Andrade – 6
Bruno Sousa – 7
Felipe de Oliveira- 10
Turma: 1207
Professor: Sérgio Lima
Disciplina: Física
Trabalho do 3° Trimestre.
Relatório –
Materiais a serem utilizados:
– Fita métrica
– Fita Crepe
– Balança
– 2 celulares, um medindo o tempo de corrida e o outro filmando, e no salto os dois sendo utilizados na filmagem para maior precisão.
-1° Experimento
Utilizar a balança (totalmente apoiada e reta ao chão) e a fita métrica (na vertical) para achar a massa e a altura, respectivamente. Depois o aluno deve correr certa distância para podermos determinar a sua Energia cinética (MXV²) /2, conhecendo que a velocidade será determinada por (?S/ ?T). O aluno correrá de três maneiras: Sua corrida natural, outra com o braço direito levantado, e por último com os dois braços levantados.
– 2° Experimento
Com a fita métrica apoiada na parede verticalmente mediremos os três saltos, em estado natural, com o braço direito levantado, e com os dois braços levantados, tentando igualar ao máximo os respectivos movimentos da corrida. Precisaremos usar a formula da energia potencial ( Ep = mXgXh ) , adotando G= 10m/s².
Conclusão: O centro de massa varia de acordo com o movimento corporal, observaremos como o movimento dos braços influencia e o que a relação entre os experimentos nos ajuda a achar o centro de massa.

 

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Trabalho da 3° Certificação – Saltos e Corrida

Colégio Pedro II – Campus Centro

Professor: Sérgio Lima

Alunos:

Diego Cordeiro – n° 06

João Ricardo Magalhães – n° 14

Lua Xavier – n°18

Rafael Batista – n°28

>Instrumentos utilizados na construção do Trabalho

* Fita Métrica

* Giz de Quadro

* 2 Câmeras de celular

* Cronometro

* Balança

* Uma escada ou Cadeira

 

> Como a posição do braço influencia no centro de massa?

É difícil calcular exatamente onde se encontra o centro de massa no corpo humano. Então, para efeitos de estudo, consideramos que a posição de cada parte do corpo em relação ao resto é a mesma no momento inicial (assim que o saltador sai do chão) e no final (assim que atinge a maior altura). O ponto ao qual fixamos o centro de massa é sobre o umbigo, que geralmente se encontra de 10 a 15 cm acima da metade do corpo humano. Logo consideramos que o topo da minha cabeça varia de altura do mesmo jeito que o meu centro de massa.

Obs1: Após cada caso o individuo deverá voltar para a posição inicial que é a do 1° caso, braços juntos ao corpo.

* 1° Caso: Os dois braços juntos ao corpo

O centro de massa será sobre o umbigo, pois está havendo uma “perfeita” distribuição de massa.

* 2° Caso: Braço direito formando 90° com o tronco e o esquerdo junto ao corpo

Como só haverá uma extensão do corpo para o lado direito, o centro de massa transladará um pouco para o mesmo lado.

* 3° Caso: Braço direito formando ângulo°, com o tronco e o esquerdo junto ao corpo.

O centro de massa se deslocará do umbigo para a direita e para cima.

* 4° Caso: Os dois braços levantados, fazendo ângulo entre 90° e 180° com o tronco.

O centro de massa se deslocará na direção vertical ao umbigo, sem trasladar para direita ou pra esquerda, desde que os braços formem um mesmo ângulo.

 

> Como medir a altura máxima alcançada no salto?

1. Deve-se com uma fita métrica, medir a altura inicial do objeto de estudo (aluno);

2. Por o aluno junto à parede;

3. Fixar a fita métrica na parede;

4. Com a câmera do celular numa altura que achamos que o aluno deve pular, filmar o salto;

5. Rever a gravação e ver qual a altura que o aluno atingiu.

Obs 2: No item 4, é importante colocar a câmera numa altura próxima da altura máxima do salto, pois em qualquer outra posição a câmera registraria somente a altura formada pela reta que vai da câmera, passando pela cabeça e chegando na parede, e esta última possuiria um ângulo de inclinação que impossibilitaria a medição, dando uma altura errada. Neste momento será utilizada a cadeira ou a escada caso o atleta, como no nosso caso, seja o maior da equipe.

A altura maxima foi a riscada em azul.

A altura maxima foi a primeira, que está riscada em azul.

> Altura do Centro de Massa

A altura máxima que o centro de massa consegue alcançar será a sua altura inicial mais a altura que o aluno saltou.

 

> Deve ser o mesmo aluno para Saltar e Correr?

Sim, porque, como estamos querendo ver à relação entre Energia Cinética e Energia Potencial, se faz agradável à utilização de uma mesma pessoa, uma vez que pessoas diferentes possuem massas diferentes e alturas diferentes.

 

> Como medir/avaliar a energia potencial gravitacional ?

Utilizando valores obtidos anteriormente iremos calcular a energia potencial, na qual a aceleração da gravidade adotada será 9,8 m/s², uma vez que nós saímos da teoria e fizemos um exercício pratico, o valor da aceleração da gravidade deve ser o valor real. A altura que iremos utilizar será a altura inal do atleta menos a altura inicial. A formula que será utilizada será Epg = mgh

Medimos, primeiramente a altura do atleta que participou dos saltos e da corrida, a altura foi de 1.90m

Medimos, primeiramente a altura do atleta que participou dos saltos e da corrida, a altura foi de 1.90m (metros)

> Como medir/avaliar a energia cinética ?

A energia cinética(Ec) será cada vez maior variando de acordo com a velocidade do aluno e/ou sua massa. Esta pode ser definida pela formula Ec=(mv²)/2, abrindo a fórmula e trocando v por d/t ficando: (md²)/(2t²).

Com os braços juntos ao tronco, foi cronometrado o tempo que o aluno utilizou ao se deslocar 15m. O tempo obtido foi de 3,2 segundos

Com os braços juntos ao tronco, foi cronometrado o tempo que o aluno utilizou ao se deslocar 15m. O tempo obtido foi de 3,2s (segundos)

 

 

 

> Fatores que merecem esclarecimento

  • O atleta(aluno) tem que para efeitos de comparação da energia cinética e da energia potencial correr e saltar de formas iguais, isto é utilizando um dos casos abordados pela equipe logo no inicio deste trabalho.
  •  Após a confecção do trabalho as areas sujas de giz foram limpas, pelo menos pelo nosso grupo.

> Bibliografia

  • http://www.mundoeducacao.com/fisica/centro-massa.htm site utilizado para ver onde se encontra o centro de massa no corpo humano.
  • http://www.if.ufrj.br/~micha/projetos/fisica_esporte.html – Projeto: Física no Esporte – O Prof. Daniel Micha
  • http://aprendendofisica.pro.br/pmwiki.php/Main/ErrosMedidasFisicaEEtc – erros e medidas física.

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Trabalho da 3° Certificação – Saltos e Corridas de Diego Cordeiro, Rafael Batista, João Ricardo Magalhães e Luã Xavier é licenciado sob uma Licença Creative Commons Atribuição-NãoComercial-SemDerivados 3.0 Não Adaptada.

Publicado em 1205, 2-ano, 2013, Atividade, Atividade-Alunos, CP2, Diego, Diego, Experimentos | 1 Comentário