Acelerómetro de rolha

Ideias para experiências de física ou pequenos projectos de física experimental, para realizar em casa ou no laboratório da escola.

Acelerómetro de rolha

Mensagempor jap em Quarta Dez 06, 2006 10:18 pm

Caros,

O novo desafio experimental consiste numa actividade muito simples :D : construir um acelerómetro com uma garrafa de água ( ou um frasco transparente) e uma rolha :shock: :


Imagem

A garrafa está cheia de água. Investiguem como reaje a rolha às acelerações de garrafa. Ficarão (talvez) surpreendidos :shock: . Há um prémio :P , como é hábito, para estes desafios, para aquele que para além de nos convencer com fotos (ou ainda melhor um vídeo!) que o seu acelerómetro funciona e que, nos dê a melhor e mais elegante explicação de como é que isto funciona! :wink:
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Mensagempor vbmaster em Quarta Dez 06, 2006 11:26 pm

Mas temos uma garrafa de água fechada com uma rolha lá dentro, é isso?

E temos de andar ali a agitá-la...
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Mensagempor jap em Quarta Dez 06, 2006 11:27 pm

vbmaster Escreveu:Mas temos uma garrafa de água fechada com uma rolha lá dentro, é isso?

E temos de andar ali a agitá-la...


Sim, é isso... :wink:
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Mensagempor Leonardo em Quinta Dez 07, 2006 5:56 pm

Não montei a experiência mas analisando a questão teoricamente cheguei às seguintes conclusões: pode-se usar o princípio de que um referencial acelerado é indistinguível de um campo gravítico. Assim, o campo gravìtico "sentido" pela rolha é g-a (g e a são vectores). A direcção do fio é a direcção deste campo gravítico. Sendo assim cheguei à equação tgθ=(g-asen(α))/acos(α) em que θ é o ângulo que o fio faz com a vertical e α o ângulo que a aceleração faz com a horizontal. Assim medindo θ e sabendo o sentido da resultante das forças aplicadas (que é o sentido da aceleração) pode-se saber a aceleração da garrafa.
Achei este resultado curioso pois se aplicarmos, por exemplo, uma força da esquerda para a direita, a rolha vai-se deslocar para a direita. :shock:
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Mensagempor jap em Quinta Dez 07, 2006 10:31 pm

Leonardo,

Constrói o acelerómetro para testares a tua teoria! :wink:
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Mensagempor jmgb em Segunda Dez 11, 2006 2:22 am

O meu palpite é que se acelerarmos (através de um empurrão) a garrafa da direita para a esquerda, a rolha vai avançar ligeiramente da direita para a esquerda, no interior da garrafa. É algo contraintuitivo, mas se não estiver totalmente errado e em desacordo com a experiencia que planeio fazer em breve, eu dou a explicaçao do meu simples (talvez demasiado simples!) raciocínio...


PS: Parece estar de acordo com as contecas do Léo... Quiçá um bom sinal?
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Mensagempor jap em Segunda Dez 11, 2006 1:07 pm

jmgb Escreveu:O meu palpite é que se acelerarmos (através de um empurrão) a garrafa da direita para a esquerda, a rolha vai avançar ligeiramente da direita para a esquerda, no interior da garrafa. É algo contraintuitivo, mas se não estiver totalmente errado e em desacordo com a experiencia que planeio fazer em breve, eu dou a explicaçao do meu simples (talvez demasiado simples!) raciocínio...


PS: Parece estar de acordo com as contecas do Léo... Quiçá um bom sinal?



Quiçá :D
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Mensagempor jmgb em Segunda Dez 11, 2006 5:42 pm

:)


A minha ideia foi a seguinte:

1) é aplicada uma força sobre a garrafa;
2) a rolha e a água sofrem uma aceleração numa determinada direcção;
3) um referencial acelerado pode ser equiparado a um campo gravítico;
4) um corpo imerso num fluído, sob actuação de um campo gravítico, sofre o efeito da força da impulsão, com sentido contrário ao da aceleração da gravidade e intensidade dada pela Lei de Arquimedes;
5) FIM. :P
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Mensagempor Andre França em Segunda Dez 11, 2006 5:50 pm

jmgb Escreveu::)


A minha ideia foi a seguinte:

1) é aplicada uma força sobre a garrafa;
2) a rolha e a água sofrem uma aceleração numa determinada direcção;
3) um referencial acelerado pode ser equiparado a um campo gravítico;
4) um corpo imerso num fluído, sob actuação de um campo gravítico, sofre o efeito da força da impulsão, com sentido contrário ao da aceleração da gravidade e intensidade dada pela Lei de Arquimedes;
5) FIM. :P


Em suma, a água é mais preguiçosa para se mover do que a rolha :P
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Mensagempor jap em Segunda Dez 11, 2006 6:02 pm

Quem é o primeiro quarquiano a fazer a experiência e a postar um vídeo para confirmarmos a teoria do leo/joão gama?

1ª parte da experiência: acelerar a garrafa com água, em posição invertida, como mostra a figura acima.

2ª parte: esvaziar a garrafa, e usá-la direita, fazendo a rolha o efeito de bolbo de pêndulo. Acelerar a garrafa. E agora o que se passa?
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Mensagempor jmgb em Segunda Dez 11, 2006 6:15 pm

Em suma, a água é mais preguiçosa para se mover do que a rolha

Por isso é que, na parte 2, a rolha fica "para trás", ao contrário do que acontece no caso em que a garrafa está cheia de água... Tudo depende da densidade do fluído ser menor ou maior que a da rolha, tal como também é isso que determina se um objecto que cai num lago se afunda ou fica à tona...
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Mensagempor Real em Segunda Dez 11, 2006 9:12 pm

Para resolver este problema basta pensar no seguinte clássico:

O Xavier leva um balão de Hélio para dentro do carro. O carro acelera. O balão vai para trás ou para a frente?

PS: o Xavier para resolver o problema tinha mesmo de fazer a experiência... tanto quanto sei ele só percebe de projécteis... :lol:
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Mensagempor jap em Segunda Dez 11, 2006 9:22 pm

Real Escreveu:Para resolver este problema basta pensar no seguinte clássico:

O Xavier leva um balão de Hélio para dentro do carro. O carro acelera. O balão vai para trás ou para a frente?

PS: o Xavier para resolver o problema tinha mesmo de fazer a experiência... tanto quanto sei ele só percebe de projécteis... :lol:



Diogo,

Não sei se sabes, mas este foi o problema que saiu em tempos num exame do 12º ano e que deu uma barraca danada - porque a resposta oficial estava errada! :shock:

E o pior é que, ao contrário do Xavier que acredita no valor de uma boa experiência, o pessoal do Ministério recusou a evidência experimental e teimou em manter a resposta errada como correcta :shock: . Até houve um professor cá da casa (eh, eh) que mandou o pessoal lá do Ministério construir um acelerómetro de rolha para o caso de não terem balões de hélio à mão :P. Não adiantou nada... :cry:
última vez editado por jap s Segunda Dez 11, 2006 9:35 pm, editado 1 vez no total
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Mensagempor Real em Segunda Dez 11, 2006 9:32 pm

Oh meu deus! Que decadência brutal! :x
Esse professor devia ter enviado um exemplar ao Ministério pela altura do Natal :wink: (ou então um vídeo).
Por acaso era fixe que alguém postasse no youtube o resultado da experiência!! :wink:
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Mensagempor Irakian Monkey em Quinta Jan 18, 2007 12:56 am

A teoria de leo/joão gama confirma-se:

Garrafa com água:
http://www.youtube.com/watch?v=dpG-bEp4Lmo

com ar:
http://www.youtube.com/watch?v=fj75hSAtudQ

Vê-se bem que a rolha num fluido mais denso movimenta-se no sentido do movimento da garrafa e num fluido menos denso se movimenta no sentido contrário (tudo relativamente à garrafa).

PS: Já não vai a tempo do Natal mas talvez pudesse ser mandado no Carnaval. :D
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