Trajetória e Referencial

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

Objetivo
Mostrar que o mesmo ponto material poderá apresentar como trajetória, uma reta, uma circunferência ou uma ciclóide.

Material e Montagem
A e B são lâmpadas 'mignon' para 1,5V, ligadas em paralelo. B é atarraxada num pequeno soquete fixo no centro do disco e A em outro soquete fixado próximo à periferia do disco.

C - carrinho no qual se fixa o suporte para o eixo do disco, o pequeno motor M e sua pilha P₂.

D - disco de madeira que pode girar em torno de um eixo horizontal que passa pelo seu centro.

P₁ - pequena pilha (1,5V) que alimenta as lâmpadas. Encontra-se fixada na face posterior do disco.

M - pequeno motor elétrico (para uma ou duas pilhas) fixo ao carrinho e cujo eixo, revestido de um pequeno cilindro de borracha, toca a periferia do disco conferindo-lhe movimento circular em relação ao carrinho.

Nota: com um pouco de engenhosidade, você poderá aproveitar o movimento do eixo do motor para arrastar o próprio carrinho.

Procedimento
1. Ligue as lâmpadas. Mantenha o motor desligado (exceto se for ele mesmo quem impulsiona o carrinho; nesse caso, desencoste o disco do motor) e faça o carrinho se movimentar ao longo de uma reta. Observe as trajetórias das lâmpadas em relação à sala e em relação ao carrinho.

2. Ligue as lâmpadas e ponha o disco para girar acoplado ao motor. Mantenha o carrinho em repouso e anote as trajetórias das lâmpadas em relação à sala e ao carrinho base.

3. Repita 2, dando ao carrinho movimento em relação à sala (através do próprio motor). Observe as trajetórias das lâmpadas.

Enquanto o disco gira relativamente ao carrinho, esse se desloca em relação à sala. As trajetórias descritas pelos bulbos luminosos são bastante visíveis, especialmente em ambiente obscurecido. Discuta todas essas trajetórias e respectivos referenciais.

Use polias de madeira para obter redução de velocidade do motor e estude as leis que regem essas reduções. Reciprocamente, se você já dispõe de um carrinho motorizado, basta acrescentar o disco (com seu circuito próprio) e aproveitar o movimento das rodas para acionar o disco.