Práticas Didáticas: Queda dos Corpos

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O que é isso Galileu?


Tirinha sobre queda dos corpos, aceleração da gravidade, experimento de Galileu Galilei - extraída de https://efeitojoule.com/2011/04/vestibulario-tirinhas-do-vestibular-de./

Vamos problematizar a queda dos corpos?
1. O que está acontecendo com as bolinhas na cena?
2. Qual das bolinhas chegou primeiro? Porque?
3. No mundo real é possível vivenciar este tipo de situação na queda de corpos?
4. Porque a tirinha apresenta ambas as bolinhas tocando o solo ao mesmo tempo? Apresente uma justificativa científica que corrobore com o sequencia apresentada.
5. Qual o conceito de aceleração estudado em aulas anteriores? Partindo deste conceito, determine a aceleração de cada um dos corpos? Justifique sua resposta.

Texto: O experimento de Galileu "O segundo experimento entre os 10 mais da revista Physics World refere-se à queda dos corpos, e teria sido realizado por Galileu na torre de Pisa. Embora, de acordo com o historiador Alexandre Koyré, isso não passa de uma lenda, é interessante discutir o que pretendia Galileu com este tipo de experiência. O principal objetivo de Galileu era combater a hipótese de Aristóteles, segundo a qual a velocidade de queda de um corpo é proporcional a seu peso. Para Galileu, o peso não deveria ter qualquer influência na velocidade de queda. A comprovação seria simples: bastava jogar do alto da torre corpos com diferentes pesos e medir o tempo de queda. Há relatos na literatura de que bolas de 10 gramas e de 1 grama teriam sido lançadas, todas chegando ao solo ao mesmo tempo. Isso poderia ser facilmente observado se não houvesse a resistência do ar e outros fatores, como a forma e o material dos corpos lançados. Na verdade, a afirmação “todas chegando ao solo ao mesmo tempo” só seria rigorosamente verdadeira se a experiência fosse realizada no vácuo." Texto extraído de http://www.if.ufrgs.br/historia/galileu.html
Para saber mais: 1- https://www.scielo.br/pdf/trans/v6/v6a02.pdf
 
6. Com base no que foi apresentado como respostas para as indagações sobre a tirinha, existe algum conceito, informação ou explicação que estejam em contradição informações apresentadas no texto? Quais? O que muda em sua justificativa?
Um pouco de queda dos corpos na prática:
E agora? Vamos ao experimento?

Procedimento 1
Vamos precisar de:
1 bola de Gude
1 bola de pingue-pongue
1 bola tênis
1 balança

7. Reproduza o experimento com Bola de Gude e Bola de Tênis e anote os resultados: 8. Reproduza o experimento com Bola de pingue-pongue e Bola de Tênis e anote os resultados:
9. Reproduza o experimento com Bola de Gude e Bola de Pingue-pongue e anote os resultados:
10. Em relação a tirinha apresentada, quais as conclusões em relação a queda das bolinhas?

Procedimento 2:
Vamos precisar de:
1 folha de sulfite na forma de bolinhas;
1 folha de sulfite na forma normal;
1 balança; 11. Reproduza o experimento de Galileu com Bola de Sulfite e Folha lisa e anote os resultados:
12. Em relação aos procedimentos 1 e 2, quais são as relações e divergências entre a bolinha e a folha lisa? compare seus resultados:

Gif de Física sobre queda dos corpos, aceleração da gravidade, teorias de Galilei - Experimento histórico: Martelo e a Pena

Este vídeo real mostra o astronauta Dave Scott, na missão APOLO XV, na LUA em 1971. Mostra um martelo e uma pena caindo ao mesmo tempo, com a mesma variação de velocidade, na superfície lunar que não possui atmosfera (portanto sem a ação da resistência do ar). Na LUA os corpos caem com uma aceleração da gravidade de aproximadamente 1,6 m/s² ( na Terra esse valor é de aproximadamente 9,8 m/s²).
  
Galileu estava correto e que os corpos caem ao mesmo tempo na ausência da resistência do ar, independente da massa. Este vídeo mostra o experimento de galileu sobre a queda dos corpos realizado na maior Câmara de Vácuo do mundo;
Tirinha sobre queda dos corpos, aceleração da gravidade, resistência dos ar, teoria de Galileu - produzida pela aluna Pâmela 1ºC
Aprenda se divertindo:
Trecho de Comic-book da Coleção Pateta Faz História: Galileu Galilei sobre queda dos corpos, torre de Pisa - disponível em:  https://artedafisicapibid.blogspot.com/2014/08/recomendo3-colecao-entendendo.html

Mas, o que é a aceleração da gravidade? A aceleração da gravidade (g) é um tipo de aceleração que determina a intensidade do campo gravitacional num local específico. Trata-se da aceleração que um corpo sente quando está em movimento de queda livre. Ela independe da massa dos corpos, no entanto, leva em consideração o peso. Lembre-se que a aceleração é uma grandeza vetorial que indica a variação da velocidade do movimento de um corpo ao longo do tempo. O campo gravitacional da Terra atrai todos os corpos para o centro do planeta. Sendo assim, a Terra exerce uma força sobre os corpos, a qual é chamada de força gravitacional. A aceleração da gravidade no planeta Terra é de 10 m/s2. Esse valor é aproximado de 9,80 m/s² e relação ao nível do mar. Isso porque o planeta não é uma esfera perfeita (os polos são achatados), e, portanto, a aceleração da gravidade varia em alguns pontos de sua superfície. Entretanto, em lugares como a lua e outros planetas do sistema solar, a aceleração da gravidade é distinta. Por possuir massa menor que o nosso planeta, a aceleração da gravidade na lua é de 1,67 m/s². Texto extraído de: https://www.todamateria.com.br/aceleracao-da-gravidade/

Tabela da aceleração da gravidade nos astros do sistema solar (m/s²)
Tirinha da Turma da Mônica sobre aceleração da gravidade, órbitas, inércia, queda dos corpos, lei da gravitação universal - extraída de https://artedafisicapibid.blogspot.com/2019/10/tirinhas-para-o-ensino-de-fisica-leis.html

Entrar em Órbita: Uma consequência da Teoria de Galileu

 

Tirinha Superman X Batman sobre sobre aceleração da gravidade, órbitas, inércia, queda dos corpos, lei da gravitação universal - extraída de https://artedafisicapibid.blogspot.com/2019/12/tirinhas-de-fisica-astronomia.html

Ao observar o céu nós podemos perceber milhares de objetos, o Sol, a Lua, os planetas e as estrelas. A nossa experiência diária é que quase todos os corpos que sobem, após algum tempo, eles estão de novo na superfície da Terra. A palavra quase está no lugar de todos, porque hoje temos os foguetes capazes de lançar objetos e eles não mais voltarem para a Terra. Além disto, nós sabemos que de vez em quanto cai um meteoro na Terra. Assim, fica a pergunta por que estes milhares de objeto não caem sobre nós, apenas os pequenos meteoritos? Foi Galileu quem descobriu a explicação que nos permite entender como um objeto, mesmo sendo atraído pela Terra não cai. Para tanto imaginem as seguintes experiências. Primeiro você pega um objeto, como uma pedra, um grão de feijão ou de milho, com a sua mão e a seguir deixa o corpo cair. Este pequeno objeto cairá em linha reta e atingirá o chão num ponto abaixo, na vertical, do ponto onde você soltou. Este movimento é chamado de queda livre.Num segundo experimento você pega o objeto, coloca sobre uma mesa e com o seu dedo dá um peteleco nele. Se você der um peteleco bem leve o objeto cai perto da mesa e a medida que você aumenta a intensidade do peteleco ele cai cada vez mais longe. Veja que, além de cair como na primeira experiência, ele anda na horizontal para longe de onde foi lançado. Como Galileu explicava este movimento. Ele dizia que existem dois movimentos independentes, um na vertical que é uma queda livre e outro na horizontal um movimento com velocidade constante. A queda livre é descrita na primeira experiência e podemos utilizá-la para explica porque o tempo de queda fica o mesmo, a altura que o corpo cai é da altura da mesa que não muda.Quanto maior o peteleco, maior a velocidade, mais longe cai o objeto de onde você lançou. A distância será igual a velocidade vezes o intervalo de tempo decorrido durante a queda.
Texto extraído de: https://sites.ifi.unicamp.br/imre/porque-os-corpos-celestes-nao-caem-sobre-nos/

Gif de física sobre sobre aceleração da gravidade, órbitas, inércia, queda dos corpos, lei da gravitação universal

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Tirinhas para o ensino de Física: Modelos Atômicos

"Uma indagação simples é como é composta a matéria, como é composta em escalas cada vez menores até chegar na escala atômica. Durante o desenvolvimento da física e da química ao longo da história, muitos pensadores tentaram descrever a escala atômica e seu comportamento gerando vários modelos atômicos que tentaram explicar como seria a composição dos átomos e como estariam ligados nas diferentes espécies de substâncias. Desde a antiguidade pensadores gregos tentam explicar a estrutura da matéria. De suas filosofias conseguimos algumas teorias e conhecimentos, como os pensadores Demócrito de Abdera (420 a.C.) e Leucipo (450 a.C.). Segundo Demócrito, o universo está composto de dois elementos básicos: o vácuo e os átomos. Logo, descreve a matéria composta de átomos pequenos e indivisíveis de diferentes formas que interagem através de processos mecânicos. Joseph John Thomson foi um físico britânico que propôs um modelo atômico conhecido como “pudim de ameixas”. Além disso, Thomso...
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Tirinhas para ensino de física: Eletrostática

"As forças elétricas são devidas às cargas elétricas que fazem parte da matéria. Existem dois tipos de carga elétrica: positiva (prótons) e negativa (elétrons). As cargas positivas se repelem entre si e as negativas também. No entanto, cargas positivas atraem as cargas negativas. Os elétrons podem se mover no interior dos corpos. Além disso, eles podem ser removidos da superfície dos corpos. Um dos processos de remoção é o atrito forte, a fricção. Os corpos estão, normalmente, com as cargas em equilíbrio, isto é, o número de prótons é igual ao número de elétrons. O corpo, como um todo, parece não ter carga elétrica: este corpo é chamado de corpo neutro. Contudo, se atritarmos materiais diferentes, alguns elétrons são arrancados, passando para o objeto que é atritado. Com isso, os corpos atritados ficam carregados com cargas de sinais contrários: estes corpos estão eletrizados. Se o canudinho fica com carga negativa ele irá repelir todas as cargas negativas que estiverem por perto,...
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"É notório o fascínio e curiosidade que a Astronomia costuma despertar entre os estudantes e junto ao público, de uma forma geral. Esse fato, por um lado, pode tornar o seu ensino altamente estimulante e motivador, fazendo com que a Astronomia seja uma excelente porta de entrada para uma iniciação à Ciência. A Astronomia é uma área vasta e muito dinâmica, está na fronteira do conhecimento, apresenta avanços e novidades que se sucedem a cada dia, muitas delas noticiadas pela grande mídia, causando grande curiosidade junto aos estudantes e público em geral, e mesmo fenômenos astronômicos mais básicos, como as estações do ano, ou os movimentos aparentes dos astros quando observados da superfície da Terra, não apresentam explicações triviais, ao contrário, em geral envolvem um raciocínio espacial e físico mais elaborado. É importante lembrar, também, que a grande referência em se tratando de Astronomia e esclarecimento de dúvidas a ela relacionadas, uma vez que as duas ciências tem es...
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"A partir do final do século XIX, o termo energia passou a se incorporar cada vez mais às preocupações dos pensadores e por isso se tornou um tema de pesquisas científicas. No início do século XX, esse termo passou a fazer parte dos problemas cotidianos das pessoas, especialmente em relação ao seu custo. Nos dias atuais, a disponibilidade de energia passou a ser um fator de desenvolvimento. Energia é, portanto, a mola propulsora do desenvolvimento, do progresso. Por isso, a relevância de programas tanto com relação à geração quanto à conservação de energia. A busca por fontes alternativas de energia é uma preocupação nos dias de hoje e, levando-se em conta o aumento constante do seu consumo, ela será perene. No cotidiano, associamos energia à capacidade de realização de tarefas (os físicos preferem a palavra trabalho). Podemos definir a energia de um sistema como a sua capacidade de realizar ou passar, ele mesmo, por transformações. Essas definições refletem o sentido original da ...
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"A interação gravitacional é uma das interações fundamentais da Natureza, que se traduz pela atração entre as massas. É das interações mais fracas, e não desempenha nenhum papel fundamental na organização da matéria a nível microscópico. Contudo, tem longo alcance e é responsável pela organização do universo e suas estruturas. A lei da gravitação universal foi enunciada por Isaac Newton (1643-1727) em 1687 na sua obra Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica. Esta lei explicita a forma da força atrativa que existe entre dois corpos devido ao facto de terem massa, mas nada diz sobre a sua origem, que só foi explicada mais tarde pela Teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein. Nesta obra Newton também mostrou como as Leis de Kepler são consequência desta lei. Assim, a força que o corpo m2 exerce sobre o corpo m1 , é simétrica à força e aplicada no corpo m2. Note-se que e , formando um par ação-reação, estão aplicadas em corpos distintos. A força gravitacional entre dois c...
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