Experimento do Carrinho

Confira abaixo um vídeo no qual se apresenta a experiência do carrinho, que demonstra a conservação do movimento linear, na viagem a Monte das Gameleiras. Fique ligado aqui no blog para os vídeos da viagem para João Câmara  em   breve!                                                                                                                 
O desafia aqui era fazer os carrinhos andarem na mesma direção  apenas com os dois garotos empurrando um ao outro. Fisicamente eles não deveriam conseguir realizar a tarefa, mas na prática eles conseguiram , por quê?

Proximo Destino: João Câmara

No dia 16 de Setembro, estaremos levando o projeto Física Itinerante para a cidade de João Câmara, distante cerca de 90 km de Natal. A organização local está a cargo do Prof. JACQUES COUSTEAU e do bolsista Edvânio. Vamos lá, galera!

Obs.: João Câmara é conhecida nos meios científicos por ser um dos lugares sismicamente mais ativos do Brasil.

Astronomia na Caixa de Papelão

Astronomia na Caixa de Papelão é o nome de uma oficina ministrada no I Encontro de Físico-Educadores (IEFE) realizado pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) campus Caicó nos dias 25 e 26 de agosto de 2011. 

Elaborada de forma lúdica e prática, a oficina tinha por finalidade despertar a curiosidade e interesse dos alunos visitantes acerca do ensino de Astronomia. Utilizando materiais de fácil acesso como caixa de papelão, esfera de isopor e lâmpadas, foi possível produzir um simples aparato que simulava as fases da lua e os eclipses, fenômenos os quais intrigam e encantam as pessoas desde civilizações mais antigas. A oficina fez parte do projeto FISICA INTERATIVA ITINERANTE, que teve a coordenação local do prof. Geovanini Batista e da aluna Bruna. 

Astronomia na Caixa de Papelão

Astronomia na Caixa de Papelão é o nome de uma oficina ministrada no I Encontro de Físico-Educadores (I EFE) realizado pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) campus Caicó nos dias 25 e 26 de agosto de 2011.
Elaborada de forma lúdica e prática, a referida oficina tinha por finalidade despertar a curiosidade e interesse dos alunos visitantes acerca do ensino de Astronomia. Utilizando materiais de fácil acesso como caixa de papelão, esfera de isopor e lâmpadas, foi possível produzir um simples aparato que simulava as fases da lua e os eclipses, fenômenos os quais intrigam e encantam as pessoas desde civilizações mais antigas. Abaixo, seguem algumas imagens:

Projeto Fisica Itinerante em MONTE DAS GAMELEIRAS/RN

Depois de tanto planejamento e trabalho para montar os experimentos, finalmente chegou a hora de mostrá-los às crianças e colocá-los à prova. Confira abaixo alguns vídeos de nossa viagem a Monte das Gameleiras com o projeto:

Para demonstrar o poder da pressão atmosférica: É um experimento que impressiona por que é ineaperado. Como é possível a bexiga não secar? Na primeira foto fizemos com um recipiente de vidro, mas na escola com os alunos foi feito como truque de mágica. Maldade com os futuros cientistas, né?






Para demonstrar conservação da energia mecânica (só para os corajosos e pessoas que confiam piamente na física): Foi um experimento muito concorrido pelos garotos. Funcionou como um teste de coragem para eles.




Este experimento exige muito cuidado, principalmente com crianças menores. Veja que a bola chegou a machcar levemente a mão do garoto. São 12kg de concreto voando em direção avocê, então muito cuidado. Como dizem nos programas americanos: "não faça o experimento sem a supervisão de um adulto".
Mais vídeos serão adicionados após nossa próxima viagem, aguardem!

Filme em alta velocidade

Primeiro vejam o filme em velocidade normal (30 fotogramas por segundo) que é feito pela maioria das máquinas.

Vejam o filme que foi feito com a câmera de alta velocidade. Escolhemos a ponte da Redinha -Newton Navarro- para  filmar automóveis e motocicletas. Os postes de luz da ponte podem servir de medida de distância percorrida. Com os dados técnicos da máquina podemos medir as velocidades. A máquina filmou com uma taxa de 240 fotogramas por segundo. Acha pouco?
Vejam o filme com velocidade normal para sentir a diferença. Pena que não conseguimos filmar uma moto mais rápida; só dava titã e traxx!

Quantidade de Movimento Linear

O pessoal de João câmara fez um experimento interessante:
Uma forma de explicar a conservação da quantidade de movimento linear é pela idéia de compensação do movimento. No filme o carrinho lança as bolas em uma direção e se desloca na direção oposta.

(este filme pode ser feito na câmera de alta velocidade para que possamos ver mais claramente os detalhes do movimento)

Questão problematizadora sobre o experimento: Como o foguete faz a curva ou dá marcha ré?

Cidade a ser visitada pelo projeto FISICA ITINERANTE

Iremos para a cidade de MONTE DAS GAMELEIRAS,  na região agreste- cerca de 140 km de Natal.

Os experimentos já estão sendo finalizados juntamente com os roteiros da metodologia a ser empregada na mostra. Trabalhamos muito com os alunos no sentido de que a mostra seja realmente interativa:  O aluno manuseia os experimentos , pensa sobre ele e com nossa ajuda vai construindo sua explicação para o que acontece. Queremos evitar aquele tipo de mostra de Física onde os alunos fazem fila e o monitor fica repetindo a explicação indefinidamente a cada um que passa. A orientação é: deixem as crianças brincarem com os equipamentos! Depois começaremos a perguntar, criar situações para que eles comecem a pensar e formar hipóteses sobre o que acontece. E finalmente chegarmos a um conceito científico.

A foto mostra parte do pátio da  Escola Estadual FELISMINO JOSÉ DA COSTA onde vamos realizar nossa mostra.  A escola é bem organizada, conta com sala de computadores, e biblioteca.
Iremos dividir parte da mostra com a ESCOLA  MUNICIPAL VIRTUOSA BERNARDINA DA COSTA  que fica bem perto da escola estadual. As duas escolas são bem administradas e estão colaborando fortemente com a exposição científica.  Nossos alunos serão do ensino fundamental até o nono ano.

Fotos de alta velocidade

Olá pessoal,
Nosso laboratório agora tem uma câmera que pode fotografar em alta velocidade e também criar o efeito estroboscópico. Isso é bom para realizar medidas de velocidade e para observar  o comportamento de corpos em movimento com bastante detalhe. Vejam as primeiras fotos que consegui:

Quantidade de Movimento

Durante os meses de março e abril, trabalhamos com, entre outras coisas, um par de carrinhos feitos de madeira que demonstrassem, de forma interativa, as regras da quantidade de movimento, a conservação, etc.

Os carrinhos se parecem com skates, mas um pouco maiores. O objetivo é que, após feitos, cada carrinho abrigue uma pessoa, que tentará, por exemplo, fazê-lo se mover para que vejamos como precisamos de uma força para causar o movimento, ou que as pessoas em cima dos carrinhos façam-nos se chocar um com o outro, demostrando a conservação da quantidade de movimento, como o peso influencia nisso, etc.

Para fazê-los, cortamos uma tábua de madeira de 50 mm de espessura em dois pedaços iguais, de aproximadamente 70cm por 40cm, fizemos as medidas para que as rodas, fixas, ficassem alinhadas umas com as outras, depois pregamos as rodas nas tábuas, nos certificando de que elas estariam retas (caso contrário o carrinho não andaria reto, o que dificultaria todo o experimento), com quatro parafusos franceses cada. Para finalizar, cortamos os cantos das tábuas, de forma que eles ficassem arredondados, para evitar acidentes indesejados.

Rafaella trabalhando nas medidas.

Close na roda pronta.

Olivier, Karina e Rafaella trabalhando, ainda nas medidas.

Carrinho pronto.

Zanoni e Karina, testando.

Garrafa Giratória

   É notório observarmos movimentos rotacionais no nosso cotidiano, como por exemplo, em quase todas as máquinas, usamo-los toda vez que abrimos ou fechamos uma porta ou mesmo uma tampa de rosca, pagamos para experimentá-los quando vamos ao parque de diversões, dentre muitos outros.

   Temos a seguir a garrafa giratória um experimento no qual é possível notar uma demonstração da Segunda Lei de Newton para Sistemas Rotacionais em que a presença de um torque (ação de girar ou torcer de uma força) resultante pode fazer um corpo rígido girar. Veremos:

   Para a produção do experimento, utiliza-se uma garrafa pet pequena, cinco canudos, um collie de computador e uma bexiga. Fazem-se furos laterais na garrafa para acoplar os canudos e em seguida coloca-se a bexiga com ar na extremidade da garrafa de maneira a deixá-la fechada. Ao soltar a bexiga, o ar que estava dentro dela sairá pelos canudos provocando um empurrão (força) nos mesmos, e como toda ação produz uma reação – Terceira Lei de Newton – os canudos irão empurrar o ar no sentido contrário. Considerando que estes empurrões acontecem constantemente, sob a condição da movimentação do ar dentro da garrafa, proporcionarão um torque no sistema e, consequentemente, o movimento de giro da mesma, demonstrando a Segunda Lei de Newton para Sistemas Rotacionais. 

   O collie servirá apenas como uma base que possibilitará o giro quase sem atrito do corpo, sendo assim pode ser substituído por um barbante preso à extremidade da garrafa.

Hemisférios de Magdeburgo: verificação da pressão atmosférica

Experimento baseado no experimento clássico dos hemisférios de Magdeburgo.

É um experimento simples, que não necessita de muito trabalho, nem de muitos materiais e que prova a pressão atmosférica: quando, depois de acoplados os dois hemisférios - independente dos materiais/objetos usados -, for retirado o ar de dentro, a pressão atmosférica (que é uma "força" exercida ao redor do corpo, de fora pra dentro) se tornará maior do que a pressão no interior do globo (exercida de dentro pra fora do corpo). Dessa forma, os hemisférios ficarão unidos até que uma força maior consiga separá-los e, assim, fazer entrar ar no interior, que exercerá uma pressão suficiente para "anular" a pressão atmosférica.

Para realizar o experimento, você precisará de:

- 2 desentupidores de pia;

- 1 prego;

- 2 pedaços relativamente grandes de arame ou

- 2 pedaços pequenos de cabo de aço.

Primeiro, é importante que você se certifique de que não há vazamento de ar ao serem acoplados os desentupidores. Depois, utilize um prego aquecido para furar o cabo de cada um dos desentupidores - caso não seja possível furá-los com o prego, fure o cabo utilizando um martelo. Passe através de cada furo os dois cabos - ou arames, mas certifique-se de que esses sejam resistentes: eles vão prender pesos aos desentupidores uma vez que estes estiverem unidos. Agora, uma vez que a confecção do material estiver concluída, una as ventosas dos desentupidores e pressione, puxando um pouco na direção contrária para se certificar de que estes estão presos. Depois, prenda o cabo - ou arame - de um deles num suporte qualquer, à relativa altura do chão, e prenda pesos no cabo dos outros desentupidores.

O experimento deverá se parecer com isso:

No dia 13/10/2010, no laboratório de física do IFRN, refizemos, junto aos monitores, a experiência dos Hemisférios de Magdeburgo. Usando dois desentupidores de pia amarelos, os hemisférios aguentaram, juntos, até 7 kg. Apesar de algumas dificuldades de adesão dos desentupidores, o experimento correu bem.

Abajur de convecção

   No nosso dia-a-dia é bastante comum vermos uma panela no fogão com água fervendo ou um ar condicionado refrigerando o ar de uma sala ou ainda sentirmos a energia emitida por uma lâmpada de filamento ao aproximarmos dela... Bem, os exemplos são inúmeros das formas de propagação no nosso cotidiano!

   Em geral, os corpos são constituídos de partículas que estão constantemente em movimento ou agitação logo são dotadas de uma energia de movimento denominada energia térmica que pode transitar entre os corpos designando a propagação de calor. Existem três formas distintas de ocorrer esse fenômeno: a condução, convecção e irradiação. No entanto, neste momento destacaremos apenas a convecção, na qual não há propriamente uma passagem de energia térmica constituindo-se de movimentos de massas fluidas trocando de posição devido suas densidades e diferenças de temperatura.

http://www.feiradeciencias.com.br/sala08/08_10.asp

   A ideia do experimento a seguir é fazer o abajur rotacionar por meio da movimentação das massas de ar, a partir de uma fonte de calor dentro do próprio. Para sua produção precisa-se de cartolina guache para fazer uma cúpula cilíndrica, ilhós ou gargalho de ampola de injeção, uma lâmpada, fio para extensão, pino macho, arame e madeira para servir como base. O ilhós ou gargalho de ampola de injeção servirá para apoiar a cúpula sobre um eixo fixo pontiagudo vertical (o arame) preso à base, na parte superior do cilindro deverá ter pequenas aberturas com aletas ligeiramente inclinadas (45°),  e é importante que as instruções ao lado sejam seguidas. 

   Quando a lâmpada aquece o ar próximo a ela, este se torna menos denso e sobe (por convecção), passa pelas aletas ligeiramente inclinadas localizadas na parte superior do cilindro, e faz a cúpula girar. Ainda pode-se ousar da criatividade e, por exemplo, colocar na cúpula letras vazadas e fechadas com pedaços de papel celofane, desse modo à medida que a cúpula gira a projeção da inscrição sobre a tela também se movimenta. Abaixo segue uma breve demonstração do experimento: 

   É importante notar que o aparato funciona com a corrente de convecção e não com o calor da lâmpada.

Manômetro em coluna de água

Os fluidos desempenham papel essencial em muitos aspectos de nossa vida cotidiana. Bebemos, nadamos e respiramos em fluidos. Podemos realizar mergulho em alto mar; os aviões voam através deles. Denominam-se fluidos qualquer substancia que pode fluir; o termo pode ser usado para líquido e gás.

O aparato a seguir é realizado para medir a pressão manométrica. O manômetro mais simples de ser construído é de coluna de água. O material necessário é um suporte em madeira; uma mangueira; um tubo em forma de U; algumas braçadeiras; funil; régua; bola de encher (bexiga); água com corante e recipiente diferente. O ponto culminante da confecção desse experimento é o sensor de pressão, que é feito com uma bexiga fixada no funil ficando assim sensível a qualquer toque, até mesmo a pressão do ar.

No Experimento a seguir podemos perceber o teorema de Stevin e podemos comprova-lo através de diversos recipientes utilizados no funcionamento do aparato. Foi feita a medição com 2 recipientes diferentes, e nota-se o teorema de Stevin que não depende da vasilha  e sim da altura. Se a altura for igual em ambos recipientes o deslocamento na coluna de água será a mesma.

Mas será que isso funciona mesmo? Que tal fazer. Ótimo para realizar aulas diferentes, quebre a rotina de sala de aula e experimente o experimento!

A força do atrito

Uma das fases mais críticas das viagens espaciais é a reentrada na atmosfera. Depois de dar inúmeras voltas  livremente fora da atmosfera terrestre, as naves precisam voltar e enfrentar o grande perigo do atrito com o ar. Vários acidentes fatais já aconteceram nesta fase na história  das viagens espaciais.

Figura do acidente com a nave Columbia que desintegrou-se durante a reentrada na atmosfera.  

Mais informações sobre reentrada: http://entrononentro.haaan.com/et-ctait-fini/

No experimento a seguir podemos avaliar quão grande pode ser  a força de atrito, mesmo entre folhas de papel. Com duas listas telefônica intercalamos as páginas de uma e de outra e depois tentamos separa-las puxando cada uma para um lado.
Será que é fácil?
Será que duas folhas de papel podem oferecer uma  resistência significativa quando arrastadas uma sobre a outra?
comece com algumas folhas , com dois cardernos e depois nós veremos o que acontece com as listas telefônicas.

Duas listas telefônicas com páginas sobrepostas uma a uma. Será fácil separá-las?

Será que o pessoal exagerou? As listas estão presas com madeira e parafusos e os suportes para puxar são cabos de aço.

Projeto Física itinerante interativa.

Este blog é uma atividade de um projeto que está sendo desenvolvido no IFRN com o financiamento do CNPq : FISICA ITINERANTE E INTERATIVA.
Nosso objetivo é levar  aos alunos do ensino fundamental e médio , conhecimentos de física (suas leis e conceitos fundamentais)  através de experimentos interativos. A idéia principal é que o aluno possa mexer, montar, desmontar e principalmente pensar para descobrir. Pretendemos que nossas apresentações não sejam um "show de Física"onde o estudante apenas assiste passivamente, mas um  espaço de descoberta para curiosos e buliçosos.
O projeto é levado a cabo por estudantes de Licenciatura de Física dos vários campi do IFRN, professores e alunos do ensino médio.

Algumas mostras de Física já foram feitas em cada um dos campi: Natal, Caicó, João Câmara e Santa Cruz. Brevemente essas mostras serão postadas aqui no blog.
Estamos montando mais alguns experimentos e em 2011 começaremos a "rodar" pelas escolas do estado.
A escola que tiver interesse em fazer parte do nosso roteiro entre em contato através deste blog. Faremos o que for possível para levar a Física até lá.

Os Hemisférios de Magdeburgo