Basquete giratório

Descrição

O desafio deste brinquedo é sentar na cadeira e tentar acertar a bola no cesto de basquete com a conjunto em movimento de rotação. A princípio pode parecer fácil de acertar, já que todo o sistema está girando junto, ao mesmo tempo, inclusive a pessoa sentada na cadeira. Se o conjunto não estiver girando, ou seja, em repouso com relação ao solo, tudo ocorre de acordo com as leis de Newton: pela lei da inércia, quando lançamos uma bola para frente, ela tende a seguir em linha reta, a menos da ação da gravidade que faz a bola cair em trajetória parabólica. Chamamos de referencial inercial essa condição em que o sistema todo está em repouso com relação ao solo. Mas, quando o sistema está girando, o referencial da cadeira não é mais inercial, pois agora o conjunto está acelerado. Nesse sistema, as velocidades tangenciais da cadeira e do cesto estão mudando de direção o tempo todo. Como a velocidade é uma grandeza vetorial, se houver variação da direção ou do sentido, haverá variação da velocidade, ou seja, aceleração. Num referencial acelerado, ou seja, não inercial, as leis de Newton deixam de funcionar para quem estiver dentro deste sistema, no caso, sentado na cadeira girante. Quando ele lança a bola para a frente, ao invés da bola viajar em linha reta, ela faz uma curva: se o cesto estiver indo para a esquerda, a bola faz uma curva para a direita e vice-versa. Dessa forma, se torna muito difícil acertar a bola no cesto de basquete. Neste referencial acelerado (não inercial) é necessário acrescentar uma força imaginária chamada de força fictícia. É esta força, também conhecida como Força de Coriolis que faz com que a bola seja desviada, mas que só existe para quem está neste sistema acelerado. Porém, para uma pessoa que está em repouso no solo, estas forças simplesmente não existem. A bola quando é lançada, continua a sua trajetória em linha reta, porém, a cadeira e o cesto é que mudaram de lugar. Então, se pudéssemos ver a trajetória da bola, do alto, acima do carrossel, num referencial em repouso com relação ao solo, veríamos a bola sendo lançada e seguindo em linha reta, como deve acontecer segundo às leis de Newton (Figura 1).

Entretanto, para quem está sentado na cadeira do carrossel, a trajetória seria completamente diferente e a bola faz uma curva (Figura 2). Do ponto de vista do jogador, o cesto permanece na mesma posição, enquanto a bola se desvia.

Conceitos e Princípios Físicos Abordados

Pode-se abordar forças inerciais, força centrípeta, força centrífuga e força de Coriolis.

Material Utilizado

Equipamento industrializado, fabricado pela Ciência Prima.

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