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Acelerómetro de rolha

MensagemEnviado: Quarta Dez 06, 2006 10:18 pm
por jap
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:

MensagemEnviado: Quarta Dez 06, 2006 11:26 pm
por vbmaster
Mas temos uma garrafa de água fechada com uma rolha lá dentro, é isso?

E temos de andar ali a agitá-la...

MensagemEnviado: Quarta Dez 06, 2006 11:27 pm
por jap
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:

MensagemEnviado: Quinta Dez 07, 2006 5:56 pm
por Leonardo
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:

MensagemEnviado: Quinta Dez 07, 2006 10:31 pm
por jap
Leonardo,

Constrói o acelerómetro para testares a tua teoria! :wink:

MensagemEnviado: Segunda Dez 11, 2006 2:22 am
por jmgb
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?

MensagemEnviado: Segunda Dez 11, 2006 1:07 pm
por jap
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

MensagemEnviado: Segunda Dez 11, 2006 5:42 pm
por jmgb
:)


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

MensagemEnviado: Segunda Dez 11, 2006 5:50 pm
por Andre França
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

MensagemEnviado: Segunda Dez 11, 2006 6:02 pm
por jap
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?

MensagemEnviado: Segunda Dez 11, 2006 6:15 pm
por jmgb
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...

MensagemEnviado: Segunda Dez 11, 2006 9:12 pm
por Real
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:

MensagemEnviado: Segunda Dez 11, 2006 9:22 pm
por jap
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:

MensagemEnviado: Segunda Dez 11, 2006 9:32 pm
por Real
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:

MensagemEnviado: Quinta Jan 18, 2007 12:56 am
por Irakian Monkey
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