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Objetivo
Determinar
a altura de queda de uma esfera de aço pela mossa que deixa em uma prancha de
madeira.
Descrição
Essa
experiência é adaptada de uma sugestão de Robert Ehrlich em seu ótimo livro
"Why Toast Lands Jelly-side Down" (Porque a torrada cai do lado da
geléia), que infelizmente ainda não foi traduzido para o português.
Um técnico de polícia pode tirar muita informação examinando as marcas de
bala no local de um crime. Nessa experiência, você determina a força de
impacto de uma bola de metal sobre uma prancha de madeira. A experiência
consiste em deixar cair esferas de metal sobre a prancha, medir o diâmetro
das mossas e, através dessas medidas, inferir a altura da queda.
Iniciamente, você terá de fazer uma calibração, observando as mossas
produzidas por esferas que caem de alturas conhecidas. A variável importante
é a profundidade h da mossa mas é mais fácil medir o diâmetro d e
calcular a profundidade usando a relação geométrica aproximada
h = d2/4D, onde D é o diâmetro da esfera. Você deve deduzir essa
relação (mostrando onde e porque foi feita uma aproximação) e fazer um cartaz
com a dedução para mostrar na Feira.
Deixe cair a bola de alturas conhecidas, de 0,5 a 2 metros, com acréscimos de
10 centímetros. Para cada altura de queda H, meça a profundidade da mossa.
Faça um gráfico da altura H contra a profundidade h. Esse gráfico será seu
instrumento de medida. Medindo h acha-se H e, daí, acha-se a velocidade da
esfera no impacto por
Análise
Pela
profundidade da mossa acham-se os parâmetros relevantes da queda da esfera,
como sua altura inicial e a velocidade no momento do impacto. Do mesmo modo,
o perito da polícia tira informações sobre os tiros pela marcas de bala.
Material usado
Esferas
de aço com diâmetro de uns 2 centímetros ou mais.
Prancha de madeira macia.
Dicas
Leve
a prancha e as esferas para seu estande na Feira e convide pessoas do público
para participar das experiências soltando as esferas sobre a prancha. Fique
afastado para não ver de que altura a esfera foi solta e depois, medindo o
diâmetro da mossa, determine a altura da queda.
Converse com um perito policial para conhecer alguns truques do ofício.
Aliás, o tema de sua apresentação pode ser este: "Como trabalham os
detetives na vida real".
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