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A bolinha e o túnel
(Relatividade da trajetória)

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

Objetivo
Essa requintada montagem para Feira permitirá ao espectador entender (se ainda não souber) ou apreciar a relatividade das trajetórias.
O tema deve apoiar-se sobre a seguinte idéia:

“Você está num trem que se desloca em trilhos retilíneos, horizontal e em movimento uniforme. Lance uma bolinha verticalmente para cima. Ora, ela volta, exatamente, para sua mão, após descrever uma trajetória retilínea. Mas, para alguém que está fora do trem; sobre uma plataforma, o que verá?”

Esta montagem é mais dramática, pois a bolinha passará por cima do túnel e o passageiro passará através dele e ainda assim a bolinha voltará à sua mão!  

Material
Base de madeira
Trilhos de ferrorama ou equivalente com tubos de alumínio
Túnel de papelão ou lata
Carrinho dotado de lançador de bola
Bola de borracha

Montagem

Os trilhos são obtidos em lojas especializadas em ferrorama, assim como o carrinho (um vagão simples). O funil plástico, com uns 16cm de boca servirá para recolher a bola de pingue-pongue ou de borracha maciça e acomodar o dispositivo lançador. Esse dispositivo pode ser por mola ou eletromagnético, acionado por um gatilho fixo à base dos trilhos. Assim, quando o carrinho passar por A, em movimento retilíneo e uniforme, acionará o gatilho e determinará o disparo da bolinha (vertical, em relação ao carrinho).

A velocidade do carrinho ao passar por A pode ser alterada em função da altura de abandono sobre a rampa inclinada. Essa velocidade (ao passar por A) não afeta o desenvolvimento da experimentação. Faça o túnel, experimentalmente, de papelão, para ajustar seu comprimento adequado (uns 50 cm) e depois passe a sua construção definitiva.

Se você já possui uma locomotiva à pilha, ou acionada por fonte elétrica externa, via trilhos, basta adaptar a ela o funil, o sistema lançador e o gatilho não será necessária a rampa inclinada.

Se o disparador é eletromagnético, que dispara e re-arma ao passar pelo gatilho, nada impede fazer uma montagem em movimento contínuo, construindo uma via em percurso fechado, como ilustramos. Este detalhe é melhor apreciado em Feiras, pois, enquanto o fenômeno ocorre, o aluno vai dissertando aos espectadores.

Você tem que explicar direitinho para o professor ou expectador porque a coisa funciona assim e tem os efeitos apresentados. Está preparado para isso? Fez suas consultas e pesquisas?

Entre suas consultas apreciaria recomendar o trabalho posto pelo amigo Prof. Pedro Paulo Muniz, que pode ser acessado em: http://www.clubedeciencias.com/experimentos/trem.htm .

Bom sucesso!



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