segunda-feira, 17 de outubro de 2011

O pássaro equilibrista - Atividade experimental sobre equilíbrio estável e centro de gravidade

Com esta atividade você poderá brincar com uma montagem que apresenta um equilíbrio muito estável, além de abordar o conceito de centro de massa de um corpo. Preste atenção em sua estrutura e movimento.

Esquema de montagem do experimento

Material
·         Cartolina;
·         Tesoura;
·         Lápis;
·         Papel quadriculado;
·         Palito de dente
·         Pedaço de arame fino (40 cm);
·         Fita adesiva.

Roteiro e questões
Por que o pássaro não cai?
·         Desenhe o pássaro do modelo no papel quadriculado, cole-o sobre uma cartolina e em seguida recorte a figura.
·         A figura do pássaro sobre o quadriculado não está na escala correta. Ela deverá servir como referência para você desenhar a figura no papel quadriculado.
·         Fixe o pássaro recortado no palito de dente com fita adesiva. Uma das pontas do palito deve ficar na altura da asa do pássaro.
·         Com os 40 cm de arame, faça um arco e prenda-o a 1 cm da outra ponta do palito de dente como mostrado na figura.
Aqui começa uma pequena investigação
·         Coloque a ponta do palito na beirada de uma mesa.
·         Ajuste o arco de arame para que o arranjo fique o mais equilibrado possível sobre a mesa.

A partir da interação com o pássaro equilibrista, tente responder as duas perguntas:
1.      Onde se encontra o centro de massa do arranjo?
2.      Por que o pássaro equilibrista não cai?

Comentários:
A proposta desta atividade, cujo objetivo é aplicar o conceito de equilíbrio estável, é investigar um equilíbrio muito estável e descobrir por que o pássaro não cai. Por isso, é interessante exemplificar outras situações de equilíbrio estável, levando uma régua e uma vassoura para a sala de aula.
Equilibre uma vassoura segurando a ponta do cabo com os dedos e a escova para baixo e, depois, equilibre ao contrário, ou seja, com a escova para cima. Em qual das situações é mais fácil manter a vassoura equilibrada?
Posicione verticalmente uma régua na palma da mão por um tempo. Logo se percebe que não é fácil mantê-la nessa posição.
Procure comparar as duas situações, e identifique onde está o centro de massa da vassoura e da régua e as forças que atuam sobre as duas em cada uma das três situações. O objetivo é perceber que, quando o centro de massa está acima do ponto de apoio, o equilíbrio é instável. Mas quando está abaixo desse ponto, como no caso em que estamos investigando, ele é estável.
Nesse experimento é importante perceber que, no conjunto (pássaro + arco de arame), é o arco de arame responsável pelo equilíbrio. A massa do arame é maior que a massa do pássaro, que é de papel. Sendo assim, o centro de massa do arranjo é deslocado para baixo da ponta do palito. Além disso, por causa da forma do arame, podemos dizer que em média o centro de massa fica na direção vertical. Não necessariamente sobre o arame, mas na área por ele delimitada. No entanto, dependendo da figura do arco, a inclinação do pássaro será maior ou menor.
O arco de arame se constitui no contrapeso do conjunto e tem a função de deslocar o centro de massa do pássaro para baixo do ponto de apoio. O que resulta no equilíbrio estável.

O vídeo abaixo fala sobre o equilíbrio estável e o centro de gravidade de diferentes sistemas. 
 


O material foi elaborado por Iberê Thenório, criador do site Manual do Mundo, que traz muitas outras experiências interessantes e curiosas sobre matemática, física, química, biologia, mágica, música entre outros. Visite: http://www.manualdomundo.com.br/


Um comentário:

  1. me fala o tanho que tem que ser o passaro??? pode ser aproximado.

    OBG!!

    ResponderExcluir

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...