Os Objetivos Da Aula De Laboratório Facilitar A Aprendizagem E Compreensão De Conceitos

FLD101_2022_S2_T1 – INTRODUÇÃO AO ENSINO DE FÍSICA

Atividade da Semana 04

Objetivos da aula de laboratório – Facilitar a aprendizagem e compreensão de conceitos

Título da Atividade: EQUILÍBRIO ESTÁTICO

Objetivo: Demonstrar o conceito de equilíbrio estático

Local de Realização: Sala de Aula 

Nível de dificuldade: Médio 

Tempo gasto: 15 min

Introdução:

De acordo com a 1ª Lei de Newton, a Lei da Inércia, todo corpo mantem-se em seu estado de repouso ou movimento retilíneo uniforme a menos que, por forças exercidas sobre ele, seja obrigado a mudar de estado, ou seja, equilíbrio é a capacidade de um corpo manter-se em repouso ou em movimento com velocidade constante e em linha reta. O corpo estático ou em movimento retilíneo uniforme distingue o equilíbrio estático do dinâmico, mas ambos ocorrem devido ao fato das resultantes das forças e torques que agem sobre o corpo em questão serem nulas.

Esta prática propõe um experimento que aborda os conceitos de um equilíbrio estático de um corpo, onde o modelo que será apresentado deve ser utilizado pelos alunos, em grupo ou individualmente, para atingir o equilíbrio do conjunto.

Materiais:

• 2 Garfos
• 1 Copo
• 1 Palito de Dente

Instruções de Montagem:

Para a montagem de um bom experimento, o aluno deve se atentar com os materiais escolhidos. Os garfos devem possuir pesos semelhantes ou aproximados. O copo deve ser grande o suficiente para que o conjunto não toque na mesa após a montagem.

Iniciar a montagem encaixando um garfo ao outro pelos seus dentes de forma que as partes côncavas de ambos fiquem voltadas para o mesmo lado. Os dois garfos encaixados devem formar um ângulo com cerca de 130° entre si (Figura 1). O palito de dentes deve ser encaixado entre o primeiro e o segundo dente dos dois garfos, voltados para o ângulo de 130°, de forma que passe por debaixo do primeiro dente e por cima do segundo (Figura 2).

Para finalizar a construção, o palito, através de sua extremidade livre, deve ser apoiado na borda do copo, onde os alunos precisam encontrar o ponto sobre a superfície do palito (o centro de massa) que quando apoiado na borda do copo possibilite que todo o conjunto fique em equilíbrio, sem que os cabos dos garfos toquem na mesa ou ao copo que está apoiado.

Ilustrações:

[pic 1]

Figura 1: Forma que os garfos devem ser encaixados um ao outro.

[pic 2]

Figura 2: Modelo final da disposição dos materiais do sistema.

Resultados e Discussão:

Ao encontrar o centro de massa do sistema, que será sobre a superfície do palito, e apoiá-lo sobre a borda do copo, pode-se observar que todos os componentes estão em equilíbrio, ou seja, todas as forças e torques que agem sobre o corpo estão se anulando, tornando todas as resultantes nulas. Este seria um ponto de equilíbrio estático estável ou instável?