Material: Uma caixa de sapatos,um
elástico,uma
régua,fita adesiva e dois
livros
Observações:
-Sete
centímetros são suficientes. Os elásticos achatados são melhores que os roliços
para esse experimento. Eles podem sem encontrados em lojas de armarinho
- Os livros devem ser aproximadamente iguais
Montagem:
- Ponha a caixa de sapatos sobre uma mesa limpa.
- Prenda o elástico à caixa com ajuda da fita
adesiva.
- Ponha um livro dentro da caixa e puxe o
elástico até que ele fique esticado (mas não distendido). Faça uma marquinha no
elástico com a caneta. Ela será seu indicador.
- Faça uma reta na mesa ao longo da direção do
elástico e marque, na mesa, o local apontado pelo indicador.
- Deslize a régua sobre a reta (para que ela
não atrapalhe o movimento da caixa) até que ela marque zero centímetros na
marca que você fez.
- Puxe o elástico até o ponto em que a caixa
está quase se movendo. Neste momento meça a dilatação do elástico.
- Ponha o outro livro dentro da caixa e repita
a experiência.
- Compare os valores.
Objetivo: O experimento visa mostrar que há relação entre a força de atrito que
age em um objeto e o peso desse objeto.
Contexto: Pelo princípio da inércia, um objeto em movimento tende a permanecer em
movimento a menos que uma força o pare. Imagine um carro se movendo em linha
reta com velocidade constante ao longo de uma pista plana. Em determinado
instante o motorista deixa de pisar no acelerador do carro e, através do
câmbio, "corta" a conexão do motor com as rodas ("ponto
morto"). O carro segue livre da força do motor que o impulsionava. Então,
pelo princípio da inércia, ele nunca pararia. Mas para; sem que bata, seja
freado ou alguém o empurre. A força que o faz parar vem do atrito do carro com
o ar e com o chão. Visto pelo microscópio, as superfícies do pneu e do asfalto
são rugosas como a figura abaixo mostra.Entre as superfícies, pequenas
"soldas" acontecem nos pontos de contato. Cada "solda"
faz surgir uma pequena força contrária ao movimento do objeto (ou quando ele
tenta sair do repouso). Aquelas forças microscópicas somadas criam uma força
relevante. Esse tipo de força é comum pois as coisas estão sempre em contato
umas com as outras. Chamamos essas forças que se opõem ao movimento de forças
de atrito, pois sempre fazem com que o objeto tenda a parar. É possível sentir
esta força enquanto tentamos pôr um objeto em movimento. Como surge do contato
entre as superfícies, essa força vai depender apenas da natureza delas e do
peso do objeto (já que quanto maior a força que junta os dois objetos, mais
"soldas" acontecerão). É por isso que é mais fácil empurrar um guarda
roupa ou uma cômoda sobre um piso encerado do que num cimentado: o piso
encerado produz "soldas" mais fracas que o cimentado.
Ideia do experimento: Com uma caixa de
sapatos, fita adesiva, régua e elástico é fácil fazer um "medidor de força
de atrito". A ideia do experimento é descobrir se a força de atrito entre
a caixa e a mesa aumenta quando aumenta o peso que a caixa aplica sobre a mesa.
Para construir o "medidor" usa-se a caixa de sapatos presa a um
elástico, sobre uma superfície plana horizontal (uma mesa serve). Na iminência
do movimento (a caixa está quase se movendo) a força que é aplicada é igual a
força de atrito (porque a caixa ainda está parada). Nestas condições pode-se
medir a intensidade da força de atrito pela dilatação do elástico. Então, se
dentro da caixa estiverem dois livros iguais, o elástico alongará o dobro do
que alongaria se ali estivesse apenas um, caso a força de atrito seja
proporcional ao peso dentro da caixa. E é exatamente o que acontece: a
dilatação do elástico dobra quando dobra o peso da caixa.
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