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Força Centrípeta

Prof. Luiz Ferraz Netto
leobarretos@uol.com.br

Objetivo
Mostrar que, quando um corpo gira ao redor de um centro (mesmo que seja com movimento circular e uniforme), age sobre ele uma força dirigida para o centro, para que se mantenha em movimento curvo. Mostrar como um satélite pode girar (orbitar) em torno da Terra sem cair.

Material
Pilha grande de lanterna (pode ser 'gasta')
Rolha de borracha (ou borracha escolar, grande, ou ainda algumas arruelas)
Fio de nylon (linha de pesca, fina) de 1,5 m
Parte externa de caneta esferográfica
Fita durex
Arame fino, de 10cm
Cola

Montagem

 Dobre os 10cm de arame para fazer uma alça na pilha e prenda-a com fita durex (figura 1).

 Desmonte uma caneta esferográfica para usar apenas a parte externa (figura 2).

 Enfie o fio de nylon (ou linha de pesca) (figura 4) na caneta; amarre uma extremidade na alça da pilha (figura 3) e a outra extremidade na rolha (use uma agulha para o furo, se necessário) (figura 5).

Procedimento

 Coloque a caneta na vertical com os dois corpos (pilha e rolha) á mesma altura.

 Solte o fio e observe o que acontece, apontando o motivo. A pilha, mais pesada, deve puxar a rolha de borracha (ou as arruelas).

 Comece a fazer girar horizontalmente e devagar a rolha de borracha ou borracha escolar.

 Os alunos deverão observar que a rolha ou borracha, girando, é capaz de puxar a pilha.

 Aumente a velocidade de giro e faça-os observarem o efeito sobre a pilha e sobre a rolha ou borracha.

 A pilha exerce uma força (igual ao seu peso) sobre a rolha ou borracha chamada força centrípeta e é responsável pelo movimento curvo da rolha ou borracha.

 A rolha ou borracha girando faz também uma força sobre a pilha (através do fio) capaz de mantê-la sem cair (reação).

 Faça girar a rolha ou borracha a diferentes raios a partir da caneta, procurando estabelecer uma relação entre raio e velocidade de giro, para que a pilha fique em equilíbrio.

 Relacione, qualitativamente, o raio de giro e a força que a mão tem de fazer para segurar a caneta.

 Faça uma associação entre esta experiência e os satélites (naturais ou artificiais) girando em torno da Terra.

 Que aconteceria com um satélite se diminuísse sua velocidade tangencial? Se não encontrar resposta, tente com o aparelho, começando com uma certa velocidade e deixando que diminua.



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