Caneca assustadora

Descrição

De fato esta demonstração é assustadora pois sabemos muito bem o que ocorre quando um copo ou caneca de vidro cai no chão da cozinha. No caso deste experimento, podemos impedir a caneca de vidro atinja o solo. O truque é amarrar uma porca ou pedra numa das extremidades de um fio amarrado na caneca. Em seguida, apoiar o fio sobre uma haste de madeira, conforme mostra a figura.

Ao soltarmos a pedra, a caneca começa a cair e parece que irá direto para o chão. Porém, conforme a caneca desce, a pedra é puxada em direção à haste, juntamente com o seu movimento pendular de queda, transformando a sua energia potencial em cinética. Se o fio não fosse puxado, o movimento da pedra seria igual a de um pêndulo simples. Mas, com a queda da caneca, o comprimento do fio do pêndulo vai diminuindo cada vez mais e a energia cinética adquirida pela pedra em queda é suficiente para ela dar uma volta completa na haste. E quanto mais o fio se enrola na haste, mais diminui o comprimento do raio do movimento circular, aumentando a velocidade angular de rotação devido à diminuição do momento de inércia. Dependendo dos diâmetros do fio e da haste e do coeficiente de atrito entre eles, apenas uma volta do fio enrolado poderia ser suficiente para segurar a caneca em queda. O estudo das forças de atrito em cordas ou correias é extremamente importante para os alpinistas ou velejadores, que dependem da utilização de cordas.

Conceitos e Princípios Físicos Abordados

Neste experimento abordam-se os conceitos sobre transformação de energia, conservação da energia mecânica, força de atrito, Máquina de Atwood, conservação da quantidade de movimento angular, além de frequência e período.

Material Utilizado

Caneca
Barbante
Haste
Arruelas

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