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Algumas das perguntas elaboradas para o programa da "1ª Gincana Sir Isaac Newton de Física Lúdica em Referências Não-Inerciais"

Estação 1 - Piuí


Estação 1 — PIUÍ
(Mini montanha-russa)

a. Se você quiser sentir a máxima aceleração centrífuga, em que “vagão” deve sentar-se? Por quê?

Estação 2 - Tornado


Estação 2 — TORNADO
(Cadeiras presas por correntes, em uma base circular que as faz girar)

a. O movimento do Tornado é uma composição de dois movimentos. Quais são eles? Eles demoram tempos diferentes para começar a se repetir. Qual a conseqüência disto em você quando anda no brinquedo? Qual se repete primeiro?

b. Bole uma maneira de estimar a tração média nas correntes que sustentam uma cadeira mais externa. Quanto dá, e como você fez para calcular?

Estação 3 — CHEGA MAIS
(Leque de banquinhos que giram rapidamente, para frente e para trás)

a. Qual a diferença entre a força centrífuga sentida por você quando o brinquedo gira “para frente” e quando gira “para trás”?

Estação 4 — CORREDEIRAS
(Bóias infláveis que percorrem um rio artificial)

a. Na área de entrada do brinquedo, a bóia é obrigada a percorrer uma semicircunferência em movimento circular uniforme. Calcule a velocidade com que a bóia se desloca nesta área. Explique como você a mediu.

Estação 5 - Caravela


Estação 5 — CARAVELA
(Também chamada de Barco Viking)

a. Em que ponto(s) da trajetória você se sente mais “leve”? E em que ponto(s) mais “pesado”? Por quê?

Estação 6 - Cabum


Estação 6 — CABUM
(Tipo de elevador que desce muito rápido)

a. Meça o tempo de duração da queda e estime a altura do brinquedo, mostrando o método que você utilizou para isto. Estime também em que intervalos o movimento é acelerado, retardado e (aproximadamente) uniforme.

b. Quando a aceleração é maior em módulo: quando você está em queda-livre ou quando ele está freando, no final? Por quê?

Estação 7 — CARROCINHA DE PIPOCA

a. Determine numericamente quantas voltas deve dar a roda pequena da carrocinha quando a grande dá uma volta completa. Faça isto sem tirar a carrocinha do lugar, o que desagradaria o pipoqueiro.

Estação 8 — FÁBRICA DE CHOCOLATE

a. Em algum ponto do cenário, há dois barquinhos que soltam uma “fumaça” pelas chaminés, na verdade uma projeção conseguida com o auxílio de máscaras com recortes em forma de nuvenzinhas sobre dois projetores colocados do lado oposto do cenário.

 

Índice Edição 09

As máscaras giram à frente dos projetores, fazendo com que a “fumaça” ganhe movimento (circular uniforme) e pareça efetivamente estar saindo da chaminé. Determine numericamente a relação entre as velocidades angulares das duas máscaras. Explique como você a mediu.

Estação 9 - Vitória Régia


Alunos utilizam o nível de bolha para medir e quantificar conteúdos da Física

Estação 9 — VITÓRIA-RÉGIA
(Xícaras que giram rapidamente, sobre uma base que também segue o movimento circular)

a. Para analisar mais facilmente o movimento de uma pessoa no brinquedo, pode-se dizer que ele é uma composição de quantos movimentos? Quais são eles?
b. Mantenha o nível de bolha junto a você, na horizontal, e tente obter a máxima rotação. O que acontece com a bolha do nível de bolha? Por quê?

Estação 10 — FÓRMULA T. E.
(Carrinho bate-bate)

a. Faça colidir um carro de massa maior (com duas pessoas, por exemplo) com outro de massa menor (com uma pessoa levinha), ambos aproximadamente à mesma velocidade (em módulo, é claro). O que acontece com um e com outro? Por quê?
b. E se um carro é abalroado simultaneamente por dois outros, um de cada lado, com iguais velocidades, o que acontece com ele? Por quê?

Estação 11 - Monte Makaya


Estação 11 — MONTE MAKAYA
(Montanha-russa)

a. Durante a passagem pelos loopings maiores, onde a normal (força que o assento faz em você) é maior: no início ou no ponto mais alto do looping?
b. Como você pode saber simplesmente andando na montanha-russa? Faça um desenho representando as forças que agem em você ao longo do looping nos dois pontos.

Estação 12 — CARROSSEL

a. Meça a velocidade angular do carrossel.

O professor Roberto Afonso (ao fundo) com os monitores, Danuza e Aline Moojen (licencianda de Física), a bacharel em Física Carolina Cronenberg e os alunos dos 2º e 3º anos do CapUFRJ, Wladimir Lyra, Thiago Gonçalves e Evellyn Santana.
Os alunos tiveram a liberdade de fazer perguntas aos monitores durante a gincana.

Índices edição 09

Colégio de Aplicação - UFRJ
Prof. Roberto Affonso
Tel.: 294-6597 / 511-5382