Atividades experimentais em Física para o segundo ano do ensino médio
1 – DESAFIO DA CORDA
Objetivo
Mostrar que forças são grandezas físicas que dependem, além da intensidade, da direção e do sentido da aplicação. Ou seja, forças são grandezas vetoriais.
Contexto
O peso é uma força de direção vertical e com sentido apontando para a Terra. Para anulá-lo, todos sabemos que é preciso uma força com mesma direção e intensidade, porém com sentido contrário. Não é possível anular o peso de outro modo. Por exemplo: você não consegue levantar uma caixa na vertical com um empurrão na horizontal.
Montagem
A pessoa que irá tentar o desafio deve segura as pontas da corda e tentar coloca-la na horizontal apenas tracionando a corda;
Ideia do experimento
Consiste em provar que não há como anular a força peso, uma força vertical, aplicando forças horizontais. Durante o experimento é possivel verificar isso. Temos um objeto pendurado por uma corda na vertical V (veja o desenho abaixo) a uma corda H na horizontal. O objetivo é deixar a corda maior H totalmente esticada em linha reta na horizontal abrindo os braços e puxando-a pelas pontas. Prende-se um livro grosso à ponta da corda menor V, prende-se então a outra ponta ao meio da corda maior H. Para que se tenha referência se a corda está esticada, segura-se um barbande junto das pontas da corda. As pessoas são então desafiadas a esticar a corda de tal maneira que ela encoste no barbante. Há como se fazer o experimento com mais pessoas usando desta vez uma corda H maior, da ordem de uns dois e meio a três metros de comprimento, de modo a servir como um cabo de guerra com uma pessoa de cada lado da corda. Será possível esticar a corda na horizontal? Não, pois o centro da corda é puxado em duas dimensões: na vertical, pois o peso puxa-o para baixo, e na horizontal, pois a(s) pessoa(s) o puxa(m) para os lados. Tenta- se estender a corda aplicando forças na horizontal, mas para anular o peso (o responsável pela curvatura da corda) é preciso uma força em sua direção, ou seja, na vertical. Se não houver nada puxando ou empurrando na vertical para anular o peso, então a corda jamais alinhará.
Material
- 1 pedaço de corda maleável com um (1 m) metro;
- uma mochila ou uma sacola com peso;
Comentários
Ao fazer o experimento, segure o barbante por sobre a corda (como mostra o desenho) Não importa quão pesado seja o objeto preso, a corda nunca se alinhará por completo, mas quanto maior peso utilizado, mais evidente fica o fato.
*Cheat: O ”quase alinhamento” acontece quando há uma pequena força vertical de torção na corda, que portanto deve ser evitada. O alinhamento nunca será total.
Esquema de montagem
Desafio da Corda – Experimento de Física
REFERÊNCIA: Projeto Experimentos de Física com Materiais do Dia-a-Dia – UNESP/Bauru