Descrição
O pião é um brinquedo muito antigo. Há registros arqueológicos evidenciando que ele já era usado há cerca de 3000 a.C., na região da Mesopotâmia. Nessa época os piões eram feitos argila. Posteriormente, no Egito foram encontrados piões feitos de madeira, datados de 1500 a.C. Trata-se de objeto cônico com uma ponta dura, que gira em torno do seu eixo, apoiado nesta ponta. Por causa do seu movimento de rotação, tende a conservar o momento angular, ficando em pé e desafiando a gravidade. Para iniciar o movimento de rotação, a maioria dos piões usa um fio enrolado no seu corpo, começando da ponta. Quando é lançado, o fio desenrola aplicando um torque no pião, fazendo-o girar. Ao cair com a ponta no chão, fica girando em pé, até que as forças de atrito e de arrasto com o ar provocam diminuição da velocidade angular, até cair. Existem outros tipos de piões, inclusive aqueles que podem ser girados com os dedos da mão.
Conceitos e Princípios Físicos Abordados
Pode-se abordar rotação, velocidade e aceleração angular, equilíbrio dinâmico, torque, momento angular, força peso, força de atrito, energia cinética de rotação e dissipação.
Material Utilizado
Objeto construído artesanalmente em grande quantidade.
Links Relacionados
Artigos em português:
- O Movimento do Pião com um ponto fixo como o movimento do seu centro de massa. G.F Leal Ferreira. Revista Brasileira de Ensino de Física. v. 3, nª. 2, pág. 16-19.
- Pião. Wikipédia.
- As Simetrias de Lie de um Pião. Cláudio H. C. Costa Basquerotto, Edison Righetto e Samuel da Silva. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 40, n. 2, e2315 (2018).
- Mecânica - Tema 20 - Corpos Rígidos - Aula 1/6. e-Aulas: Portal de videoaulas. Universidade de São Paulo.
- Uma proposta para o uso do giroscópio no estudo da conservação do momento angular. Jucelino Cortez e Cassiano Zolet Busatto. Experiências em Ensino de Ciências. v. 13, nª 1, pág. 108-121. (2018).
- Física 1 (4310145) - Aula 26/05/2020. Universidade de São Paulo.
- Aula 14 - Conservação do Momento Angular (Rolamento). Física Geral I - F - 128. (2012).
- Dinâmica dos corpos rígidos. Celso Pupo Pesce. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo.
- Pião que vira de cabeça para baixo ao girar. Sala de Demonstrações. UFMG.
Artigos em outros idiomas:
- Spinning top, gyroscopes & Rattlebacks. Rod Cross. The Universsity of Sydney.
- Top. Wikipedia.
- Spinning tops revisited. D. Featonby. Physics Education. Institute of Physics Publishing. v. 54, nª 1, 015022 (2018).
- A spinning top for physics experiments. Rod Cross. Physics Education. Institute of Physics Publishing. v. 54, nª 5, 055028 (2019).
- The rise and fall of spinning tops. Rod Cross. American Journal of Physics. v. 81, nª 4, pp. 280-289 (2013).
- One-Way Spinning Top. APS Physics.
- Physics of the PhiTOP®. Kenneth Brecher e Rod Cross. The Physics Teacher, vol. 57, pp. 74-75 (2019).
- Tippe top. Wikipedia.
- How does a Tippe Top Work?. Classroom Physics Demos. Saint Mary's University.
Vídeos em português:
- Experimentando: Pião I / Spinning top I. Laboratório de Demonstrações - UFPA. (YouTube)
- Experimentando: Pião II / Spinning top II. Laboratório de Demonstrações - UFPA. (YouTube)
- Experimentando: Pião III / Spinning top III. Laboratório de Demonstrações - UFPA. (YouTube)
- Experimentando: Pião IV / Spinning top IV. Laboratório de Demonstrações - UFPA. (YouTube)
- Experimentando: Pião V / Spinning top V. Laboratório de Demonstrações - UFPA. (YouTube)
- Experimentando: Pião VI / Spinning top VI. Laboratório de Demonstrações - UFPA. (YouTube)
- Experimentando: Pião VII / Spinning top VII. Laboratório de Demonstrações - UFPA. (YouTube)
- Experimentando: Pião VIII / Spinning top VIII. Laboratório de Demonstrações - UFPA. (YouTube)
- Aula 36.1 - Precessão do pião simétrico. Mecânica Clássica UFF. (YouTube)
- Variação do momento angular num pião. Física na prática. (YouTube)
- Pião simétrico com um ponto fixo - Aula 1. MecanicaAnaliticaUFF. (YouTube)
- Pião simétrico com um ponto fixo - Aula 2. MecanicaAnaliticaUFF. (YouTube)
- Mecânica Geral - Aula 05 - Dinâmica do movimento dos corpos rígidos. UNIVESP. (YouTube)
Vídeos em outros idiomas:
Redes Sociais