atividade_4_bimestre - Colégio dos Santos Anjos – Unidade Juiz de

A Mecânica no Parque de Diversão e no Circo
Nesta atividade, a equipe formada por cinco alunos, deve estabelecer conceitos físicos
envolvidos em algum brinquedo encontrado em parques de diversão ou atrações de circo.
Abaixo se encontra alguns brinquedos e atrações mais populares. Caso queiram sugerir algum
outro brinquedo ou atração, sintam-se à vontade. É necessário que os grupos se comuniquem,
pois, não serão permitidos temas repetidos.
Tema 1: Roda Gigante
1. Faça uma descrição do brinquedo.
2. Quais os conceitos físicos que podem ser trabalhados? Descreva cada conceito (use o
livro como aporte teórico) e dê exemplos. Se necessário, estime valores de massas,
alturas e velocidades (busquem valores próximos da realidade).
*Perguntas que podem ajudar na escolha dos conceitos que irão ser trabalhados e nos
exercícios que podem ser montados como exemplo:
 Ache a velocidade angular, período e a frequência desta roda gigante. Que
valores vocês terão que estimar para fazer esses cálculos?
 Monte um digrama de forças e calcule o valor da força centrípeta em pontos
distintos da trajetória. No ponto mais alto e no mais baixo. Não precisa achar
valores numéricos para a força centrípeta. Apenas a relação que existe entre
ela e as outras forças envolvidas.
Montanha Russa
1. Faça uma descrição do brinquedo.
2. Quais os conceitos físicos que podem ser trabalhados?
3. Descreva cada conceito e dê exemplos. Se necessário, estime valores de massas.
*Perguntas que podem ajudar na escolha dos conceitos que irão ser trabalhados.
 Pense em um trecho da montanha russa em que se chega num ponto elevado
e, em seguida, o carrinho desce pelo trilho em formato de rampa até a altura
do solo. Estime alguns valores e calcule a velocidade com que ele chegará à
parte mais baixa do trilho.
 Em seguida, depois de encontrar a velocidade no ponto próximo ao solo, o
grupo pode impor a seguinte condição. Digamos que o carrinho tenha chegado
com uma velocidade menor que a calculada. O que ocorreu para que isso
acontecesse? O quanto de Energia foi perdida durante o caminho?
 E no momento do loop? Quando as pessoas estão de cabeça para baixo. Qual
a velocidade mínima que o carinho tem que estar para que ele não caia?
Busque o conceito e a equação e estime valores para as grandezas necessárias.
Tema 3: Kabun
1. Faça uma descrição do brinquedo.
2. Quais os conceitos físicos que podem ser trabalhados?
3. Descreva cada conceito e dê exemplos. Se necessário, estime valores de massas.
*Perguntas que podem ajudar na escolha dos conceitos que irão ser trabalhados.
 Primeiramente, durante a subida, são içadas por um motor. Estime as
grandezas necessárias e calcule a potência deste motor.
 Agora, pensemos na descida. As cadeiras despencam de uma só vez e em uma
determinada altura são freadas até parar. Monte as condições para responder
as seguintes perguntas: até no momento em que se inicia a frenagem, qual a
velocidade alcançada pelas cadeiras? A partir deste instante, para que o
carrinho chegue ao chão com velocidade v=0, qual a desaceleração que os
freios devem impor às cadeiras
Tema 4: Barca
1. Faça uma descrição do brinquedo.
2. Quais os conceitos físicos que podem ser trabalhados?
3. Descreva cada conceito e dê exemplos. Se necessário, estime valores de massas.
*Perguntas que podem ajudar na escolha dos conceitos que irão ser trabalhados.
 A barca se movimenta como um pêndulo. Assim, estime uma altura de inicio
de queda da barca e calcule com que velocidade ela irá passar pelo ponto mais
baixo de sua trajetória. Em que condições ela chegaria à mesma altura do
outro lado?
 E se ela não chegar à mesma altura do outro lado? Quanto de energia ela
perdeu durante o percurso? Estime os valores necessários para este cálculo.
Tema 5: Tobogã
1. Faça uma descrição do brinquedo.
2. Quais os conceitos físicos que podem ser trabalhados?
3. Descreva cada conceito e dê exemplos. Se necessário, estime valores de massas.
*Perguntas que podem ajudar na escolha dos conceitos que irão ser trabalhados.
 Estime valores para as grandezas necessárias e calcule com que velocidade as
pessoas estão chegando no ponto mais baixo do tobogã.
 Considerando que elas tenham chegado com uma velocidade menor que a
calculada anteriormente, qual foi a perda de energia durante o percurso?
Tema 6: Carrinho de Batida
1. Faça uma descrição do brinquedo.
2. Quais os conceitos físicos que podem ser trabalhados?
3. Descreva cada conceito e dê exemplos. Se necessário, estime valores de massas.
*Perguntas que podem ajudar na escolha dos conceitos que irão ser trabalhados.
 Quais as possíveis formas de colisões entre dois carrinhos?
 Imaginemos dois carrinhos iguais com pessoas de massas diferentes. Eles se
chocam, e, após o choque, permanecerem em movimento presos um ao
outro. Estime as grandezas necessárias e calcule a velocidade após o choque.
Tema 7: Homem Bala
1. Faça uma descrição da atração.
2. Quais os conceitos físicos que podem ser trabalhados?
3. Descreva cada conceito e dê exemplos. Se necessário, estime valores de massas.
*Perguntas que podem ajudar na escolha dos conceitos que irão ser trabalhados.
 O homem bala é lançado de um canhão e alcança uma determinada altura?
Estime valores e calcule esta altura máxima.
 Ao aterrissar, o homem bala cai em uma rede. Pense que esta rede tem um
tamanho considerável. Com que velocidade mínima ou máxima este homem
deve partir do canhão para que ele não caia fora da rede?