Roteiro para atividade experimental
Construindo um Acelerômetro
O aparelho construído nesta atividade tem múltiplas funções. Por indicar as direções e sentidos
das acelerações em um sistema, ele pode ser utilizado em experimentos onde haja acelerações
ou em experimentos de movimentos uniformes, onde não haja nenhuma aceleração.
Materiais:
Um pote de vidro com tampa (tipo maionese ou azeitonas);
Uma bolinha de isopor (menor que o interior do pote);
Um pedaço de barbante (menor que a altura interna do pote);
Cola quente.
Montagem:
Com a cola quente fixe uma das pontas do barbante na parte interna da tampa do pote e meça
para que o comprimento do barbante não seja maior do que o interior do pote, ele deve ser um
pouco maior do que a metade da altura interna do pote. Cole a outra ponta na bolinha de isopor.
Encha o pote com água, tampe e coloque a tampa voltada para baixo. A figura abaixo ilustra
como deve ficar a montagem final.
Como usar:
Este instrumento pode ser usado em diversas situações. Como ele indica as direções e sentidos
das acelerações em um sistema, ele se torna útil principalmente nos estudos dos movimentos,
sejam acelerados ou uniformes.
Utilização no Movimento Circular Uniforme:
Segure o acelerômetro em uma das mãos e estique o braço. Corra com ele e observe o
movimento da bolinha. Ao correr ela se inclina para frente e ao frear ela se inclina para trás. Esta
é a função do acelerômetro, indicar as direções e sentidos das acelerações. Para onde inclinar a
bolinha é para onde aponta a aceleração do sistema em estudo. Agora, ainda com o braço
esticado, gire em torno de você mesmo e observe para onde aponta a bolinha. Se o movimento
for circular uniforme, a bolinha apontará apenas para o centro. Mas como é possível haver
aceleração em um movimento uniforme? O Movimento Circular Uniforme apresenta algumas
peculiaridades. Uma delas é apresentar aceleração. Porém esta aceleração não altera o valor da
velocidade. O que esta aceleração faz é alterar a direção e o sentido da velocidade, mas
mantendo constante o seu módulo. Esta aceleração especial recebe o nome de Aceleração
Centrípeta (aceleração que aponta para o centro). Caso o acelerômetro não aponte apenas para
o centro, isto significa que o movimento não é uniforme e outras acelerações, tais como a
aceleração tangencial está presente no sistema. A aceleração tangencial, ao contrario da
aceleração centrípeta, altera o módulo da velocidade. Você poderá usar uma cadeira giratória
para este experimento. Sentado na cadeira, gire e observe o seu acelerômetro. Você poderá usar
também uma plataforma giratória e montar seu aparelho nela. A vantagem da cadeira e da
plataforma é de fornecer um movimento mais estável e com isto mais uniforme (sem aceleração
tangencial).
Como o acelerômetro sabe qual a direção e sentido da aceleração?
Quando aplicamos uma aceleração sobre o “acelerômetro”, os seus componentes (bolinha de
isopor e água) também são acelerados na mesma direção. Porém, nota-se claramente uma
mudança na posição destes. Isso ocorre devido às diferentes densidades desses materiais.
Densidade do isopor = 0,1 g/cm³
Densidade da água = 1,0 g/cm³
Como a água possui maior densidade, ela tem também maior inércia e por isso tende a se
deslocar “para trás” em relação ao isopor. O deslocamento da água afeta a posição do isopor que
acaba se deslocando no mesmo sentido da aceleração que é aplicada ao “acelerômetro”.