FÍSICA
1ª SÉRIE
QUEDA LIVRE E PLANO INCLINADO
AULA N8
ATENÇÃO!
AJUSTE O VOLUME
Alguns slides possuem áudio!
Relacionar o estudo do plano inclinado com a queda livre e aplicar as principais equações do MUV.
OBJETIVO DA AULA
Neste 2º trimestre, você vai:
d05 — Analisar a conservação da energia mecânica em sistemas, com ou sem perdas energéticas.
https://segredosdomundo.r7.com/wp-content/uploads/2021/12/albert-einstein-foi-alvo-de-cientistas-nazistas-que-trouxeram-ideias-racistas-1.jpeg
Mas para isso, precisamos:
d02 — Reconhecer características que diferenciam os movimentos.
d09 – Reconhecer modelos sobre a origem do Universo, sua evolução e/ou argumentos teóricos descritos por eles.
PARA INÍCIO DE CONVERSA
Ao sinal do(a) professor(a), responda:
Em queda livre, como estimar a altura pelo tempo de queda?
https://media.tenor.com/CEWRdC8p87IAAAAM/freefall.gif
QUEDA LIVRE
Chamamos de queda livre o movimento de um objeto que, quando abandonado numa altura h, ruma ao solo passando por um meio livre de forças de atrito.
Este tipo de movimento será sempre retilíneo e uniformemente acelerado, pois o objeto estará sempre sujeito a ação do campo gravitacional que na superfície da Terra (ao nível do mar) vale:
gTerra ≅ 9,8 N/kg
Você verá também questões que indicam o uso do valor arredondado do g para facilitar o cálculo, ou seja:
gTerra ≅ 10 N/kg.
CONCEPÇÕES SOBRE O TEMPO DE QUEDA DOS CORPOS
Aristóteles (384 a.C.-322 a.C.), afirmava que os corpos mais pesados adquirem maior velocidade em uma queda livre, assim, objetos mais pesados chegariam mais rapidamente ao chão do que os mais leves.
Galileu Galilei (1564-1642) refuta a teoria aristotélica, afirma que desprezando a resistência do ar e independente da massa dos corpos em queda, quando simultaneamente forem soltos da mesma altura, chegam juntos ao solo.
O vídeo ao lado mostra o experimento realizado pelo astronauta David Scott, em 1971, na superfície lunar, durante a missão Apollo 15. �
ENTRE A PENA E O MARTELO
Quem chega primeiro?
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Escreva em seu caderno as conclusões obtidas no experimento.
O PLANO INCLINADO DE GALILEU
Assim, uma análise do movimento de objetos em queda na atmosfera era tarefa muito difícil.
Para contornar este obstáculo, ele resolveu pôr esferas para deslizarem em planos inclinados e, assim, estudá-los detidamente e com maior precisão, como mostra a figura acima.
Galileu viveu numa época em que os instrumentos de medição de tempo eram imprecisos.
GALILEU E O NASCIMENTO DA CIÊNCIA MODERNA
A observação e a experimentação com instrumentos técnicos
Galileu combinou resultados adquiridos nos experimentos sobre plano inclinado e queda livre e, desprezando a resistência do ar.
A pintura retrata Galileu realizando a experiência da queda dos corpos na Torre Inclinada de Pisa. Apesar da obra de arte, muitos historiadores da ciência dizem não haver evidências que Galileu tenha realmente realizado os experimentos de queda livre nesse local.
Galileu Galilei demonstrando a lei da gravidade na presença de Giovanni De' Medici, Tribuna de Galileo.
Nos próximos slides, �as conclusões obtidas…
CONCLUSÕES DOS EXPERIMENTOS DE GALILEU
Retomando, as equações do M.U.V.!
Matematicamente:
1º) A velocidade do objeto é proporcional ao tempo de queda.
V = V0 + ag ∙ t
2º) A altura de queda é proporcional ao quadrado do tempo de queda:
y =
Matematicamente:
PRATICANDO 2
É hora de retomar e aplicar as equações do M.U.V.!
Conforme as informações apresentadas no slide anterior e, ao comando do(a) professor(a), determine 4 s após a queda da maçã:
b) Qual será o seu deslocamento?
V4 = 40 m/s
V = 0 + 10 ∙ 4
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PRATICANDO 3
Questão adaptada | Prova Paraná
Um objeto está em queda livre próximo à superfície da Terra. Nessa situação, a velocidade do objeto:
a. Varia aproximadamente 9,8 m/s a cada segundo.
b. Varia aproximadamente 9,8 m/s a cada hora.
c. Varia aproximadamente 9,8 m/s a cada minuto.
d. Varia aproximadamente 9,8 km/h a cada segundo.
e. Não varia.
d02 — Reconhecer características que diferenciam os movimentos.
A velocidade varia 9,8 m/s a cada segundo, isso significa, que a aceleração da gravidade na Terra vale 9,8 m/s2.
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OBSERVAÇÕES ASTRONÔMICAS DE GALILEU
Evidências do modelo Heliocêntrico
Galileu ao apontar o telescópio para o céu observa:
https://www.colegiotgm.com.br/wp-content/uploads/2019/12/Entenda-a-importancia-do-telescopio-de-Galileu-para-a-astronomia-1.jpg
OBSERVAÇÕES ASTRONÔMICAS DE GALILEU
3. Fases de Vênus → observação que contraria a ideia de que todos os corpos celestes orbitavam em torno da Terra. Galileu observa que a mudança de brilho de Vênus está relacionada a passagem dele por trás do sol, portanto, Vênus orbitava em torno do Sol.
4. Manchas solares → observação que contraria a ideia de corpos celestes como esferas lisas e perfeitas.
https://socientifica.com.br/wp-content/uploads/2021/11/galileu-observando-o-ceu-com-um-telescopio.jpg
PRATICANDO 4
Questão da Prova Paraná | 2024 | 1ª edição
d09 - Reconhecer modelos sobre a origem do Universo, sua evolução e/ou argumentos teóricos descritos por eles.
“A partir de 1609, Galileu Galilei fez observações do céu com seus telescópios que geraram uma grande mudança na compreensão que se tinha do Universo, tais como: as crateras da Lua, as luas de Júpiter, as fases de Vênus e as manchas solares. |
Essas observações citadas no texto serviram, na época, como evidências do modelo de Universo
A) Estático. C) Geocêntrico. E) Heliocêntrico.
B) Expansivo. D) Estacionário.
Leia o texto:
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O QUE VIMOS?
Professor, caso tenha alguma sugestão ou elogio para esta aula, acesse: https://forms.gle/ZuC8G4UPYMEdztJy5
Nesta aula, relacionamos o estudo do plano inclinado com a queda livre e aplicamos as principais equações do MUV.
PARA
Livro didático
Coleção Multiversos,
Vol. 1: matéria, energia e vida
Págs. 41 e 42
Nivelamento | Avaliação diagnóstica
Aplicação a critério do(a) professor(a).
Link disponível na planilha do RCO
Plano de aula | 2º Trimestre
Acesse a atividade por meio deste endereço: https://quizizz.com/join ou por meio do QR Code inserido neste slide. Após entrar no endereço, insira um dos códigos a seguir. Caso um dos códigos não funcione, tente o próximo.
VAMOS FAZER A ATIVIDADE DESTA AULA?
81233306 | 81619474 | 82246997 |
82971062 | 83791669 | |
REFERÊNCIAS
BARRETO F, Benigno. SILVA, Claudio. Física aula por aula: vol.1. Física Moderna. 3ª Ed. São Paulo: FTD, 2016.
GONÇALVES FILHO, Aurélio. Física: interação e tecnologia. Vol. 1. Aurélio Gonçalves Filho, Carlos Toscano. 2ª ed. – São Paulo: Leya, 2016.
HEWITT, Paul G. Fundamentos de Física Conceitual – tradução Trieste Ricci. – Porto Alegre: Bookman, 2009.
GODOY, Leandro Pereira de. Multiversos. Ensino médio/ Leandro Pereira de Godoy, Rosana Maria Dell’Agnolo, Wolnei Candido de Melo. 1ª ed. São Paulo: FTD 2020.
SANTOS, Leandro Antonio dos. Conceituação e simulação da dinâmica do movimento: caderno do aluno [livro eletrônico - Disponível em: https://ppgefisica.sites.uepg.br/producao.html - Acesso em: 21 dez. 2023] / Leandro Antonio dos Santos, Antonio Sérgio Magalhães de Castro. Ponta Grossa: UEPG/PROEX, 2018.