Aprendendo Física em Rede

Colégio Pedro II – Unidade Escolar Centro – 1° ano de 2009 – T:104

Alunos:

Beatriz A’Victória
César Mendonça
Danielle Postorivo
Felippe Ferreira
Laís Quintanilha
Lucas Lenz
Lucas Santos
Bruno Porto
Hipóteses sobre o que influencia na velocidade de uma pessoa
Nós achamos que os parâmetros que influenciam na velocidade de uma pessoa são a alimentação saudável e a freqüência com que faz exercícios físicos, estes oferecendo melhor condição física para um percurso mais rápido, sendo esta pessoa a Kenne, em relação a Bernardo (hipótese 1). E também seu peso, ou índice de massa corporal (IMC), que permite melhor disposição e impulsão da pessoa para uma corrida ou caminhada, sendo o mais leve Washington em relação a Antônio. Para testarmos estas hipóteses vamos escolher 4 pessoas para andar e correr. Os alunos deverão correr e andar 18 metros duas vezes. Cada um destes alunos terá as seguintes características físicas: Peso, altura, e IMC (índice de massa corporal → massa/altura²) diferentes e anotadas numa tabela.

Dados experimentais do nosso grupo:

Alunos: Peso Altura I.M.C
Antônio 66 kg 1,70 cm 22,8
Washington 61 kg 1,66 cm 22,1
Kenne 54 kg 1,63 cm 20,3
Bernardo 60 kg 1,65 cm 22,0

Alunos Incerteza (m) Incerteza (s) Incerteza(m/s) Incerteza (s) Incerteza(m/s)
Antônio 18 m 11,13 s 1,61 m/s 4,12 s 4,36 m/s
Washington 18 m 11,00 s 1,63 m/s 3,69 s 4,87 m/s
Kenne 18 m 12,56 s 1,43 m/s 4,05 s 4,44 m/s
Bernardo 18 m 13,24 s 1,35 m/s 4,16 s 4,32 m/s
Análise dos dados pelo grupo:
Como pudemos notar, ambas as hipóteses estavam corretas. Kenne, por se alimentar melhor e se exercitar mais teve uma velocidade média superior a de Bernardo. E Washington por ser mais leve do que Antônio, também obteve velocidade média superior a de Antônio. Uma última consideração seria o fato de que Bernardo foi o que teve desempenho mais lento, logo podemos afirmar que entre nossos atletas a pessoa que teve pior desempenho foi a que se alimenta pior e não faz exercícios físicos. (dados válidos em relação a Washington e Antônio também, que têm hábitos parecidos com os de Kenne).

Segunda tentativa para confirmação de dados:

Alunos Incerteza (m) Incerteza (s) Incerteza(m/s) Incerteza (s) Incerteza(m/s)
Antônio 18 m 11,13 s 1,61 m/s 4,12 s 4,36 m/s
Washington 18 m 11,03 s 1,63 m/s 3,69 s 4,87 m/s
Kenne 18 m 12,56 s 1,43 m/s 4,05 s 4,44 m/s
Bernardo 18 m 13,24 s 1,35 m/s 4,20 s 4,28 m/s

Incertezas:

De acordo com o que afirmamos sobre as incertezas, no conteúdo do roteiro do experimento: o tempo poderia ser alterado em caso da pessoa demorar mais a começar a partida do que o cronômetro a correr ou então se a pessoa que controla o cronômetro demorasse um pouco mais ou menos do que o tempo de percurso do atleta para desligar o objeto. Já na distância, afirmamos que a largura da fita isolante poderia aumentar alguns milímetros na distância desejada ou então que o impulso da pessoa de continuar correndo e a possibilidade do cronômetro de acompanhar o percurso da pessoa se confirmar, a pessoa terá percorrido uma distância diferente do que a estimada. Como pudemos observar, houve alterações na segunda tentativa do experimento, estes podendo ser explicados por nossas hipóteses de erros ou então no caso dos atletas estarem mais cansados por refazer o percurso. Não podemos afirmar a teoria da largura da fita isolante, pois não temos como comparar para saber se a medida estava certa, já que a fita teria o mesmo tamanho. Porém podemos relevar as outras idéias como a explicação das alterações, não tendo certeza absoluta, pois pode haver motivos pessoais do corpo do atleta para o retardamento do tempo no experimento. Ainda assim, podemos afirmar uma hipótese a partir das alterações: a mudança no tempo do percurso pode alterar a velocidade média do atleta ou não (se a diferença for muito pouca da original). Como visto nos dois exemplos do teste. Obtivemos uma diferença de 0,04 s na velocidade média de Bernardo e por isso optamos por repetir o experimento ao invés de estimar uma incerteza de 0,1 s a mais no cálculo, como foi visto quando acionamos e paramos o cronômetro para termos uma estimativa de incerteza de tempo. O que comprova mais uma vez que esse não foi o único motivo para o retardamento na segunda tentativa (a incerteza de tempo do cronômetro) e por isso estaríamos errados em estimar um valor, já que não saberíamos se esse seria o único motivo para a alteração, como visto a partir dos 0.04 s que não foi o único, porque se fosse seria 0.01 s.

Caso o professor veja este post, cheque o e-mail pois enviei-lhe uma mensagem sobre a informação ERRADA que foi dada a nossa turma sobre a data de entrega do Relatório.

Colégio Pedro II – Unidade Centro
1° ano do Ensino Médio 2009
Turma 104
Alunos:
Beatriz A’Victória
César Mendonça
Danielle Postorivo
Felippe Ferreira
Laís Quintanilha
Lucas Lenz
Lucas Santos
Bruno Porto
Materiais Utilizados:
• Balança
• Cronômetro
• Fita métrica
• Fita isolante
Grandezas Físicas:
Para calcularmos a velocidade, será necessário o uso de duas grandezas físicas; o comprimento e o tempo. Estes serão representados pelas unidades de medidas metro (m) e segundo (s).
Procedimentos:
Para a realização do experimento 4 (quatro) alunos irão correr e andar. O restante do grupo irá cronometrar e anotar os dados dos atletas. Serão medidas a altura e a massa de cada aluno que pertencerá à parte prática do projeto. Será marcada a distância em que os alunos andam, correm e o tempo que levam para realizar cada tarefa. Serão calculadas as velocidades médias desses alunos, levando em conta: Velocidade média = distância percorrida sobre o intervalo de tempo (VM = ∆s/∆t). Serão elaboradas hipóteses de acordo com características físicas de cada atleta:
Bernardo, Kenne, Washington e Antônio.
-> Hipótese 1 – Kenne se alimenta melhor do que Bernardo e faz mais exercícios físicos, logo, terá melhores condições físicas de percorrer uma distância maior em menos tempo.
->Hipótese 2 – Washington é menor e mais magro do que Antônio, logo por ser mais leve, Washington deve percorrer uma distância maior em menos tempo.
Experimento:
Cada atleta deverá percorrer 18 metros, correndo e andando duas vezes.
• Incertezas:
1ª) DISTÂNCIA
Considera-se que a fita isolante que marca a medida da trena do chão pode não estar exatamente no milímetro desejado para a marcação dos 18 metros. A distância percorrida pode ser maior do que a estimada devido ao impulso do aluno de continuar correndo após o espaço já ter sido percorrido, se o cronômetro o continuar acompanhando por algum tempo, mesmo que mínimo, devido a velocidade em que a pessoa leva para apertar o botão que deve parar o cronômetro.
2ª) TEMPO
O tempo que a pessoa leva para ter o impulso da partida pode ser diferente do começo da partida no cronômetro. É bom lembrar também que se o cronômetro parar um pouco antes ou depois da pessoa percorrer a distância total, isso alterará sua a distância percorrida em relação ao tempo, logo o tempo em que a pessoa leva para percorrer esta distância que poderá ser maior ou menor do que o correto e também o resultado na hora de calcular a velocidade média.
3ª) VELOCIDADE MÉDIA
Se o tempo for alterado devido a velocidade em que a pessoa leva para partir do ponto inicial em relação ao cronômetro, ou caso o cronômetro seja desligado antes ou depois da pessoa terminar o percurso e a distância não for medida precisamente devido a largura da fita isolante alterando os milímetros ou caso o cronômetro acompanhe o impulso da pessoa continuando a correr depois de ultrapassar a medida marcada, será detectada uma margem de erro no cálculo: Vm = ∆s/∆t, pois o tempo e distância estarão alterados.
Cálculos Matemáticos:
Primeiramente teríamos de descobrir a velocidade média andando e correndo de cada aluno:
Va = d1/t 1
Vc = d2/t2
A velocidade de cada um está, por parte, de acordo com a medida de seu índice de massa corporal. (IMC)
Peso /Altura²
Considerando que:
Va = Velocidade andando
Vc = Velocidade correndo
Vm = Velocidade média
D = distância
T = tempo
Considerando erros de tempo e distância, podemos calcular de tal forma:
Distância calculada (x) – distância estimada (18 metros).

Para saber o tempo, é melhor que repitamos várias vezes as corridas e caminhadas para acharmos um tempo aproximadamente estimado, pois não há como calcular um erro de tempo sem termos um tempo padrão para percorrermos os 18 metros, repetiremos a marcação do tempo para achar o tal padrão. Caso o contrário, só poderíamos calcular o tempo final (x) – tempo inicial = 0.

Só existem duas maneiras de se aprender física:

• Resolvendo Exercícios de Física
• Resolvendo Exercícios de Física

Para colaborar com uma destas duas opções, segue abaixo a 1^o lista de exercícios de física.

Lista de Cinemática.

Você precisa de um leitor de pdf para ler a lista. Aqui você encontra um que sirva para o seu sistema operacional.

Dúvidas? Use os comentários.

Colégio Pedro II – Unidade Escolar Centro
1° ano do Ensino Médio
Ano de elaboração: 2009
Disciplina: Física
Professor Sérgio Lima
Alunos:
Ana Beatriz Paes
Augusto Sérgio
Isabela Pessoa
Juliana Barros
Lisandra Spata
Luciene Araujo
Rudá Balassiano
Tamires Louise
Yasmin Proença
Turma: 2.102

ROTEIRO EDITADO DE ACORDO COM OS COMENTÁRIOS DO PROFESSOR

• Materiais Utilizados:
– Crônometro -> usado para medir o tempo com que cada atleta fará o percurso
– Trena -> usada para medir o percurso
– Fita métrica -> usada para sabermos as medidas de cada atleta
– Balança -> usada para saber o peso de cada atleta
– Medidor de batimentos cardíacos -> usaremos apenas para complementar o trabalho, como uma curiosidade em relação ao número de batimentos cardíacos de cada um e observar se estes têm alguma relação com seu desempenho ou tipo físico

• Procedimentos:

1. Elaboração de hipóteses de acordo com características físicas de cada atleta:
   Atletas: Ana Beatriz Paes / Augusto Sérgio / Isabela Pessoa / Yasmin Proença
   Características físicas:

Medida das Pernas / Peso / Altura / I.M.C

Ana Beatriz – 77 cm / 46.9 kg / 1.50 cm / 20.84
Augusto – 92.5 cm / 55.8 kg / 1.75 cm / 18.22
Isabela – 84.5 cm / 51 kg / 1.62 cm / 19.43
Yasmin – 81.5 cm / 41 kg / 1.53 cm / 17.45

Hipóteses:

1ª) O desempenho de cada atleta dependerá do comprimento de suas pernas, pois isso possibilitará uma maior abertura das mesmas, assim o atleta percorrerá uma distância maior com menos passadas.
De acordo com a primeira hipótese, em ordem crescente de tempo teríamos:

1° Augusto
2° Isabela
3° Yasmin
4° Ana Beatriz

2ª) O desempenho de cada atleta dependerá do seu índice de massa magra, pois está favorecerá sua impulsão. Por outro lado, o índice de gordura tornará o atleta mais pesado, lento e com uma impulsão menor.
De acordo com a segunda hipótese, em ordem crescente de tempo teríamos:

1° Yasmin
2° Augusto
3° Isabela
4° Ana Beatriz

1. Experimentação:

2.1 Cada participante vai caminhar 50 metros (delimitados pelo grupo)
2.2 Cada um correrá essa mesma distância.
2.3 Cada atleta caminhará, dando três voltas na quadra.
2.4 Correr as mesmas três voltas.

Após a observação do experimento, poderemos avaliar a experimentação e chegar assim a uma conclusão de acordo com as hipóteses.

O percurso inicai será de 50 metros e o seguinte terá um comprimento maior, pois acreditamos que este terá influência na velocidade média. Tendo em vista que nas 3 voltas, existirá o fator cansaço que dificultará a permanência de uma velocidade constante durante todo o percurso; já nos 50 metros, será mais fácil manter aproximadamente a mesma velocidade porque o tempo de execução é menor, colaborando para que o fator cansaço tenha uma influência mínima no desempenho de cada um.
Por se uma distância curta, decidimos usar o metro como unidade de comprimento e, por ser uma experimentação rápida, o segundo como unidade de tempo.

• Incertezas:

1ª) DISTÂNCIA
Considerando que a trena (instrumento utilizado para medir a distância) só possui três metros.
Além disso, cada participante ao dar as três voltas na quadra passará por curvas, o que impossibilitará uma distância precisa do percurso.
Para estimarmos a distância levaremos em consideração que a trena é um instrumento usado para medir retas, quando executarmos o trabalho observaremos um comprimento aproximado para estas curvas.
Sabendo que no cálculo final de velocidade média iremos considerar a diferença entre a distância delimitada pelo grupo e a distância que estimamos ter sido realizada pelos atletas como algo a ser somado ou subtraído no cálculo final.

2ª) TEMPO
Considera-se uma incerteza, sabendo que o som se propaga em uma certa velocidade e o sistema nervoso de cada atleta demora um certo tempo para processar a informação de que já foi dada a partida e enviar sinais ao corpo para que seja dada a largada.
Além disso, o tempo que levaremos ao ligar e desligar o cronômetro também influenciará no resultado final do participante. Este será considerado como margem de erro, para mais ou para menos.
Estimaremos este erro com o ato de ligar e desligar o crônometro logo em seguida, obtendo centésimos de segundo.

• Cálculos matemáticos
1º) Considerando a distância delimitada pelo grupo (s1) e a distância que de fato o participante irá percorrer (s2), esta que será observada e aproximada, temos:
Erro = (s1 – s2)
Distância = s1 +/- (s1 – s2)

2º) Considerando o tempo marcado no crônometro (t1), temos:
Erro = tempo de ligar e desligar o crônometro (t2)
Tempo = (t1 – t2)

3) Tendo em vista as consideração acima, o cálculo aproximado de Velocidade Média poderia ser feito da seguinte maneira:
Vm = s1 +- (s1 – s2) / (t1 – t2)