Aprendendo Física em Rede

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

• Materiais Utilizados:
Fita métrica
Trena
Medidor de batimentos cardíacos
Balança

• 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

2. 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.

• 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.

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.

• Cálculos matemáticos
1º) Após sabermos o tempo em que cada atleta realizou o percurso, poderíamos calcular a velocidade média de cada um da seguinte forma:

Vm(caminhada) = distância (s1)/tempo (t1)
Vm(corrida) = distância (s2) /tempo (t2)

2º) Porém, considerando que teremos erros de tempo e de distância, os valores serão aproximações calculadas desta forma:

Erro (s) = distância calculada – distância real
Erro (t) = tempo medido – tempo real

Vm(caminhada) = s1 – erro(s) / t1 – erro(t)
Vm(corrida) = s2 – erro(s) / t2 – erro(t)

Colégio Pedro II – U.E. Centro
Professor Sérgio Lima – Turma 104 – 2009
Grupo:
Antonio Manoel Nº3
Daniel Matheus Nº 10
Gabriel Dominoni Nº 14
Giancarlo França Nº 16
Leonardo Max Nº 25

Versão 2

Introdução

Para calcular velocidade média, é preciso saber a distância total do percurso e o tempo gasto para percorrê-lo. Tendo esses dois valores, a velocidade média é obtida através da divisão Distância/Tempo.

Vamos calcular a velocidade média dos integrantes andando e correndo, utilizando o metro e o segundo como unidades de medida.

O que poderia afetar na velocidade média de alguém? Nosso grupo chegou à uma hipótese:

“Quanto mais alta a pessoa, maior será a distância entre os passos, logo poderá terminar a corrida mais rápido”

Será tão óbvio assim? Isso só o experimento vai poder comprovar…

Os Procedimentos

Obtendo a distância:
Iremos medir parte do comprimento da quadra, que vai representar a distância que será percorrida.

Obtendo o tempo:
O tempo gasto por cada pessoa andando e correndo será cronometrado, mas não estará definitivamente preciso. Como serão erros aleatórios, é possível obter um resultado mais preciso com os procedimentos a seguir:

As Incertezas

As incertezas estão em todo lugar, então vamos usar alguns métodos básicos para tentar eliminá-las.

É possível que ocorram erros sistemáticos com relação à medida da distância. Esses erros ocorrem devido ao uso incorreto do equipamento, então falhas, principalmente milimetrais, não poderão ser estimadas.

Podem também haver falhas na hora de começar e terminar a cronometragem do tempo dos participantes, logo não só uma pessoa mas três dos membros do grupo que não estiverem participando irão cronometrar e depois calcularemos a média de todos os tempos marcados.

Exemplo de média:
M1 – T = 10s 20c = 1020c
M2 – T = 9s 80c = 980c
M3 – T = 11s 5c = 1105c
(M = Membro do grupo , T = Tempo , s = segundos , c = centésimos)
Média = 3105/3 = 1035 = 10s 35c

Os instrumentos

Para medir o comprimento da quadra será usada uma trena, e para determinar o tempo de corrida serão usados cronômetros. Papel e caneta (e calculadora, possivelmente) também são essenciais para os cálculos matemáticos!

Os Cálculos

Então, ao final do experimento vamos ter obtido vários valores diferentes para várias pessoas.

A distância, que será a mesma para todos…
Vários valores calculados por diferentes pessoas para o tempo total de cada pessoa andando…
E outros valores para o tempo total de cada pessoa correndo!

Para obter as velocidades médias de cada pessoa, primeiro é necessário obter a média dos tempos calculados por cada membro do grupo para resultados com mais precisão…

T1+T2+T3
3

Depois, divide-se a distância pelo tempo resultante da operação anterior…

D
T

E o resultado será a velocidade média, em metros por segundo! Agora repete-se o mesmo procedimento para achar a velocidade média da corrida, e por fim repetem-se esses dois processos para cada pessoa que correr (e andar)!

Tudo será registrado numa tabela incluindo cada participante, as marcações do tempo (andando e correndo) por três outros membros e a média final de cada um.

O Fim

E assim encerro nosso roteiro!

Alunos: …………….N° . . . Turma: 2104
Alexandre Teixeira……1
Ana Carolina Snches…..2
Caio César Pereira……8
Douglas Pierre………12
Hugo Michelis……….17
Niander Antunes……..28
Virgínia Codá……….35
Washington Mafra…….36

As grandezas físicas importantes para determinação da velocidade são:
Metro (m); Segundo (s) e Metro por Segundo (m/s).

material que usaremos:
1 trena
1 cronômetro
1 balança
Fita

Hipóteses:
Para que uma pessoa corra e ande com mais velocidade, ela deve ter:
1: as pernas grandes
2: a massa pequena

Procedimento:
Duas pessoas com o peso aproximado e pernas de tamanhos deferentes irão correr e andar, para que se comprove a hipótese das pernas. Outras duas pessoas com pernas de tamanho aproximado e pesos diferentes irão correr e andar para que se comprove a hipótese do peso.
Uma pessoa irá cronometrar.
Usaremos a trena para marcamos uma distância X no chão com o giz.
O peso de cada pessoa será medido com uma balança.

Incertezas das medidas:

Como toda medida tem uma incerteza, ao medirmos o peso de uma pessoa com a balança, a nossa margem de erro será 1mg (menor divisão da escala da balança).
Ao medirmos a altura da perna de uma pessoa com a trena, a nossa margem de erro será 1mm (menor divisão da escala da trena).

Para medirmos a incerteza da distância faremos:

D = (20.0 +/- 0.5)m

Sendo:
20m – a distância medida com a trena
0.5m – a passada de uma pessoa

Para medirmos a incerteza do tempo faremos:
Mediremos o tempo que a pessoa que irá cronometrar demora para desligar o cronômetro, essa será nossa incerteza. Então:

T = (t +/- 0.2)s

sendo:
t – tempo medido
0.2s – incerteza de tempo

Para calcularmos a incerteza da velocidade faremos:

eV = (0.2s/t + 0.5m/20)20/t

Vmédia = (20/t x eV)m/s

sendo:
eV – incerteza da velocidade
Vmédia – velocidade média

Últimos dados:
Tamanho das pernas:
Niander – 1.15m +/- 1mm
Hugo – 1.15m +/- 1mm
Douglas – 80cm +/- 1mm
Caio – 1m +/- 1mm

Peso:
Niander – 65kg +/- 1mg
Hugo – 75kg +/- 1mg
Douglas – 57kg +/- 1mg
Caio – 57kg +/- 1mg

Colégio Pedro II – Uidade Centro – 1 ano 2009 -turma 106 •
• Ingrid Rani -12
• Julyana Ribeiro -16
• Karolina Domingues -17
• Leandro Gonzalez – 18
• Luiz Antonio – 20
• Mário Martins – 24
• Nathália Lacerda – 28
• Thayane Monteiro – 35
• Vinícios Rodriguez – 36
Hipóteses sobre o que influencia na velocidade de uma pessoa
Velocidade Média é a variação entre o espaço percorrido pelo intervalo de tempo, ou seja, calcula a rapidez com que um corpo se movimenta em um determinado espaço. O nosso grupo acredita que alguns parâmetros influenciam na velocidade do deslocamento de um corpo (no caso pessoas). Utilizaremos duas possibilidades de velocidades médias, sendo uma delas a caminhada e a outra a corrida.
Escolhemos duas hipóteses relacionadas às características bioquímicas dos seres humanos.
• O sexo da pessoa influencia na sua velocidade media. Ex: uma mulher corre e caminha em uma velocidade menor em relação ao homem.
• A altura das pessoas influencia na sua capacidade de movimentar-se em um espaço e tempo determinados.
Para comprovar ou não as hipóteses, testaremos as variáveis de velocidade media de quatro componentes do grupo, sendo que cada pessoa possui diferentes alturas e sexo. Os quatro componentes são Nathália, Ingrid, Leandro e Vinícios.
• Ingrid = 1,69 m / sexo: feminino
• Nathália =1,62 m / sexo: feminino
• Leandro = 1,64 m / sexo: masculino
• Vinícios = 1,805 m / sexo:masculino
Obs: A altura dos alunos foi determinada através de uma balança de altura, contudo só utilizaremos a altura para a comparação das grandezas de velocidade média e altura. Os instrumentos que serão necessários para o experimento são:
• Fita métrica para medir o espaço percorrido pelos alunos.
• Giz para marcar o local de inicio e fim do espaço percorrido.
• Cronômetro para saber o tempo gasto pelos alunos para caminhar e correr no espaço determinado.
O primeiro passo do nosso experimento será marcar um determinado espaço utilizando a fita métrica e o giz. A seguir, mediremos o tempo utilizado pelos quatro componentes experimentais do grupo para percorrer o espaço marcado correndo e andando. Vamos repetir o experimento cinco vezes para podermos calcular as incertezas:
Do tempo:
1.O tempo gasto será: T=T1-T0

-Obs:T=tempo total
T0=tempo inicial
T1=tempo final
A margem de erro do tempo utilizará a mesma expressão da margem de erro do espaço,só é necessáio mudar a grandeza dos espaços para a do tempo.
Do espaço:
1.Medir 5 vezes o espaço

2.Iremos calcular o valor medio atraves da expressão: Vmédio = (J1 + J2 + J3 + J4 + J5)/5. E assim ele será considerado o valor verdadeiro.

3.Vamos calcular a disperçao de cada medida com a expressão : D1 = J1 – Vmédio[valor verdadeiro]

4.Para finalizar iremos utilizar a expressão:V = R1/T+I ou V = R2/T-I.

-Obs:V=Velocidade média
R1=resultado da distância com sua margem de erro.
T=tempo total[tempo final – tempo inicial]
I=margem de erro do tempo
Assim calcularemos a velocidade média de cada pessoa com suas margens de erro.
Depois que obtivermos as medidas de cada pessoa, iremos organizá-las em uma tabela para podermos enfim compará-las e assim comprovar ou não nossas hipóteses.