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Construindo um acelerômetro

Estratégias de ensino-aprendizagem

Um acelerômetro nada mais é do que um instrumento capaz de medir a aceleração que atua sobre corpos em movimentos uniformemente acelerados.
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Esta atividade é proposta com a finalidade de auxiliar o professor na introdução do conteúdo de aceleração escalar média e aceleração escalar instantânea. Além disso, este experimento é considerado de baixo custo, pois utiliza materiais encontrados no cotidiano dos alunos. O experimento pode ser construído por todos os alunos da sala, uma vez que cada um pode testá-lo em diferentes situações.

É possível iniciar o trabalho dessa atividade mencionando os automóveis, nos quais normalmente existe um instrumento que indica ao motorista qual velocidade instantânea ele está desenvolvendo. No entanto, se desejarmos saber qual a aceleração do carro, precisaremos medir a velocidade em dois instantes de tempo e efetuar o cálculo:

Uma maneira simples de verificar se um movimento está acelerado é prender uma pedra na ponta de um barbante e segurar a outra ponta. Quando estamos parados, o barbante fica na posição vertical, com a pedra exatamente embaixo da nossa mão. Quando começamos a nos movimentar, o barbante forma um ângulo em relação à direção inicial (vertical) e à pedra, deslocando-se relativamente para trás. A aceleração para frente provoca um deslocamento da pedra para o sentido oposto. O fio somente voltará à vertical durante o movimento se o carro estiver em movimento retilíneo uniforme.

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Podemos ter uma ideia da aceleração usando um dispositivo chamado acelerômetro, que indica a variação da velocidade. Uma maneira fácil de construir um acelerômetro é usar uma garrafa plástica transparente cheia de água e colocar dentro uma pequena boia presa a um barbante, como mostra a figura abaixo. Use uma bolinha de isopor ou uma rolha e um fio de linha de costura.

Acelerômetro montado

Quando colocamos esse dispositivo em movimento, a bolinha tenderá a se acelerar no sentido da aceleração, proporcionalmente ao módulo da aceleração. Por exemplo, se pegarmos o acelerômetro na mão e começarmos a caminhar para frente, partindo do repouso, a bolinha se deslocará para frente no início do nosso movimento.

Se continuarmos a caminhar com velocidade constante, a bolinha permanecerá na posição inicial, mostrando que a aceleração é zero e que estamos andando com velocidade constante. No instante em que pararmos de caminhar, a bolinha se deslocará para trás, momentaneamente indicando que estamos efetuando um movimento acelerado.

Experimente levar esse acelerômetro para dentro de um carro, ou dentro de um ônibus de transporte urbano, e observe como ele se comporta na arrancada e nas freadas do carro. Note também que existe aceleração quando o carro faz uma curva.


Por Domiciano Marques
Graduado em Física

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