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Experimento simples sobre força centrípeta

Estratégias de ensino-aprendizagem

Um corpo de massa m, efetuando um movimento circular, está sujeito a uma força, chamada força centrípeta (Fc).
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Neste experimento, o objetivo é demonstrar qualitativamente a expressão da força centrípeta em função da velocidade tangencial e do raio, usando um experimento bastante simples e de baixo custo.

Professor, para a realização da atividade experimental, você precisará de: um pedaço de cano de PVC de uns 30 cm, um a dois metros de linha de pesca ou barbante e um peso qualquer.

Como realizar a atividade experimental

O aluno deve passar a linha de pesca por dentro do cano PVC, que deve estar com a borda interna bem lisa para a linha não ser cortada ao deslizar. Na ponta da linha, ele deve amarrar bem o peso, que pode ser uma borracha de apagar ou uma pedra.

Peça para o aluno segurar a parte inferior do barbante com uma das mãos e o cano com a outra, depois fazer a borracha girar com um movimento circular. Quando a borracha estiver girando, ele vai verificar que precisa fazer uma força com a mão que segura o barbante. Essa força é proporcional à força centrípeta necessária para manter a borracha em movimento circular. Atenção: o aluno não deve soltar a linha, pois o peso será arremessado para longe.

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Peça para o aluno fazer a borracha girar com mais velocidade; assim, ele verificará que a força centrípeta aumenta. Mudando o comprimento do barbante, o raio de giro afeta a força centrípeta. Depois, o aluno deve prender um objeto com maior massa no barbante e repetir os experimentos acima. Como a massa do objeto afeta a força centrípeta?

Peça para os alunos compararem suas observações com a expressão da força centrípeta e pergunte: a força centrípeta aumenta ou diminui com:

- o aumento da velocidade tangencial?
- o raio da trajetória?
- a massa do objeto?


Por Domiciano Marques
Graduado em Física

Experimento após montado: borracha amarrada ao barbante
Experimento após montado: borracha amarrada ao barbante
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