Duplo cone

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UNIVERSIDADE PAULISTA






Duplo Cone
Anti-Gravitacional










Limeira-SP
2010


Introdução
Neste trabalho tentamos desvendar um mistério contido na aparente subida de um duplo cone. Apresentamos alguns fatos históricos deste instrumento, e uma análise sobre a origem física referente a ilusão da possível subida. Exibimosimagens que auxiliam o esclarecimento da situação discutida, e falamos sobre a relação entre os pontos de contato do cone com a rampa, e o deslocamento do seu centro de massa. Posteriormente, abrangemos os principais ângulos envolvidos no problema. O trabalho se conclui dirigindo-se a que tudo não passa de uma ilusão e que o mistério da subida do duplo cone é algo muito mais complexo do queparece. Para além das questões analisadas restam ainda outras ainda mais complexas a serem consideradas que apontam para problemas de estabilidade e de utilidade do instrumento. Neste trabalho refletimos que as atividades experimentais exercem um papel importante num ensino, e coloca em oposição suas idéias prévias a partir do que observa em situações experimentais.
Este trabalho tem comoobjetivo, atrair o espectador e instigá-lo a pensar sobre os fenômenos físicos que acontecem à sua volta. O duplo cone que “sobe” uma rampa em V quando colocado na parte de baixo, foi construído com materiais fáceis de adquirir e pensando em uma montagem que torne fácil o manuseio por crianças em período escolar e adultos.
Revisão Bibliográfica


[pic]
Vamos começar a pensar sobre o eixo donosso objeto, mostrado na figura acima, que sofre deslocamento. Podemos imaginar um corpo como um conjunto de partículas materiais, com a Terra exercendo sobre casa partícula uma força atrativa, sendo o peso de um corpo nada mais que a resultante de todas as forças atrativas que a Terra exerce sobre as suas partículas. Qualquer que seja a orientação do corpo em relação à Terra, a direção da forçapeso passa sempre por um mesmo ponto do corpo, chamado de centro de gravidade. Supondo a gravidade constante para todos os pontos do corpo, esse centro de gravidade coincide com o centro de massa do corpo. Temos duas regras práticas para determinar o centro de massa ou de gravidade do corpo para essas condições:
1) Se um corpo homogêneo admite um centro de simetria, o seu centro de massa
coincidecom ele. Por exemplo, o centro de uma esfera homogênea está no
centro dela.
2) Se um corpo homogêneo admite um eixo de simetria, o seu centro de massa
encontra-se sobre esse eixo.
Por exemplo, o centro de massa de um cilindro encontra-se sobre seu eixo.
Com as regras 1 e 2 podemos dizer que o nosso duplo cone, homogêneo e apresentando um eixo de simetria, possui seu centro de massa no seucentro geométrico. Analisando a figura acima, notamos que o centro de massa do duplo cone, na verdade, desce a rampa.
Ao ser apoiado sobre a rampa ele está em equilíbrio instável, ou seja, ao ser afastado do seu ponto de equilíbrio inicial ele se afasta ainda mais, e qualquer corpo em equilíbrio instável está com máxima energia potencial, ou seu centro de massa está na posição mais alta possível.Para que ele diminua sua energia potencial, deve abaixar seu centro de massa, implicando em um aumento de energia cinética. Dessa maneira nosso duplo cone rota e translada sobre a rampa “subindo-a”.
A maior parte dos textos explica a ilusão de óptica causada pelo artefato, como o
deslocamento do centro de massa. “Você ficará surpreso ao ver o duplo cone rolar
ladeira acima ao longo da rampa. Mas,realmente, sobe? Olhe para as extremidades do cone. Elas descem e assim também o próprio duplo cone realmente desce. Mas ele ‘parece’ estar desafiando a lei da gravidade. Que alguma coisa poderia rolar ladeira acima é algo verdadeiramente altamente inesperado e realmente impossível, a menos que esta coisa tenha a velocidade necessária. O que nós vamos fazer agora não é tornar o impossível...
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