TRAÇÃO versus MOVIMENTO - PESO APARENTE - FEIRA DE CIÊNCIAS ... O Imperdível !
Tração x Movimento
Constatar que o 'peso' de um corpo (peso aparente) varia quando executa movimento acelerado.
Experimento 1: 'Peso' diminui durante o movimento acelerado
Nesse experimento mostraremos que a força de tração no fio que une dois corpos diminui quando esses corpos entram em movimento acelerado. Isso é equivalente a mostrar que, em funcionamento, a força que age no eixo da polia da máquina de Atwood é menor que quando os blocos estão em repouso.
Com o sistema em equilíbrio, o ponteiro indica na escala, tração (A). Queimando-se o fio de linha que retém o sistema, o movimento acelerado se inicia e o ponteiro passa a indicar na escala, tração (B), menor que (A). É como se o peso do conjunto houvesse diminuído durante o movimento.
Experimento 2: O 'peso' da dobradiça
Coloca-se um prato plástico na extremidade livre de uma mola. Sobre o prato temos uma longa dobradiça de portão. Um fio de linha mantém essa dobradiça aberta, como se ilustra. Nessa situação de repouso a indicação do ponteiro, na escala, é (A). Queimando-se a linha, a dobradiça fecha e, durante este movimento, a tração na mola diminui; o ponteiro sobre para a leitura (B). Em movimento o peso da dobradiça diminuiu?
Experimento 3: Na queda livre, (2) não se apóia em (4)
O bloco (2) comprime a fita de cartolina (4) contra o bloco (3). O pesinho (5) não consegue retirar a fita presa entre os blocos. Queimando-se o cordel, a queda livre se inicia, o contato bloco-fita-bloco desaparece e o pesinho (5) puxa facilmente a tira para fora do conjunto. Por que a pressão de (2) sobre (3) desaparece durante a queda livre?
Experimento 4: A mola se distende durante a queda
Queimando-se o fio, a mola volta ao seu comprimento natural. Durante a queda livre os pesos dos corpos 'desaparecem'. É por isso que os astronautas e objetos "flutuam" numa nave em órbita? É o peso aparente que se anula, não o peso imposto pela ação gravitacional!
Experimento 5: O indicador de aceleração
A 'perda de peso' durante a queda (livre ou não) pode ser constatada por esse simples indicador de aceleração. Em repouso, a lâmina flexível (l), sob a ação do pesinho (p), fecha o circuito para a lâmpada inferior (lâmpada 'mignon', 1,5 V ou LED com resistor de proteção). Queimando-se o fio (ou soltando-o, conforme ilustramos) o sistema desce acelerado; a lâmpada inferior apaga e a superior acende. O peso aparente de (p) torna-se menor que o peso real e a lâmina (l) toma sua posição natural, fechando o circuito para a lâmpada superior.