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Trajetória
e Referencial
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.
Detalhes
da montagem e esquema das ligações no 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.
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