IOIÔ E OS FENOMENOS
FÍSICOS
ALUNOS:
Elisa
Alaf
Karol
Paloma
Matheus
PROFESSOR: Jefferson Rodrigues
TURMA: 1º ANO DO ENSINO MÉDIO
Origem
O IOIÔ É UM DOS BRINQUEDOS MAIS ANTIGOS E
POPULARES DO MUNDO, CONHECIDO PELOS
GREGOS A MAIS DE 2.500 ANOS. APESAR DE
SER EXTREMAMENTE SIMPLES, O QUE FAZ ELE
SUBIR E DESCER PELA MESMA CORDA? BOM,
NÃO É MAGIA, É APENAS FÍSICA .
Características:
Formado por dois discos unidos no centro
por um eixo em que é presa uma corda.
Segurando a ponta amarrada a um dedo,
deixa-se cair o brinquedo com um impulso
a fim de fazê-lo subir e descer diversas
vezes.
FÍSICA NO IOIÔ
-Descida: enquanto o ioiô está enrolado na mão do
indivíduo conserva uma certa quantidade de energia
potencial (de posição). Conforme ele desce, converte
a mesma em energia cinética (energia do
movimento). Esta energia é utilizada para realizar
dois tipos de movimentos que vão coexistir: o de
rotação (o ioiô gira ao redor do próprio eixo) e o de
translação (o ioiô gira – desenrola- ao redor da
corda).
FÍSICA NO IOIÔ
Subida: quando a corda está totalmente esticada, o ioiô
“dorme”: para de transladar ao redor da corda e passa
a rotacionar ao redor do eixo, criando o chamado
“efeito”. É neste momento, inclusive, que os jogadores
mais habilidosos aproveitam para realizar técnicas e
movimentos mais complexos. Para o brinquedo voltar
a subir, é necessário realizar um leve movimento de
“puxão”. Tal ato faz com que o atrito entre o carretel e
a corda aumente, dificulte o movimento de rotação e
viabilize a translação: mas agora, para cima.
Movimento de Rotação e Translação
- Movimento de Rotação
É o movimento que a Terra faz em volta de seu próprio
eixo, portanto, de 360º. É um movimento feito no sentido
anti-horário, ou seja, de leste para oeste. O movimento
completo tem a duração de 23 horas e 56 minutos.
Graças ao movimento de rotação, existe o dia e a noite.
Enquanto a superfície de metade do nosso planeta fica
voltada para o Sol temos o dia nesta parte (com presença da
luz solar). Já a noite ocorre quando a outra parte do planeta
não recebe a luz solar, ficando no escuro.
- Movimento de Translação
É o movimento que o Planeta Terra faz ao redor do Sol.
Chamado de órbita terrestre, este movimento é elíptico
(forma de elipse). A translação completa tem a duração de
365 dias, 5 horas e, aproximadamente, 48 minutos.
Chamamos de ano a volta completa que nosso planeta dá ao
redor do Sol. A velocidade da Terra neste movimento é de
107 mil quilômetros por hora.
Energia Potencial
 Energia Potencial
Energia Potencial é a energia que pode ser armazenada em um sistema físico e
tem a capacidade de ser transformada em energia cinética.
Conforme o corpo perde energia potencial ganha energia cinética ou vice-everso.
 Energia Potencial Gravitacional
É a energia que corresponde ao trabalho que a força Peso realiza.
É obtido quando consideramos o deslocamento de um corpo na vertical, tendo
como origem o nível de referência (solo, chão de uma sala, ...).
Enquanto o corpo cai vai ficando mais rápido, ou seja, ganha Energia
Cinética, e como a altura diminui, perde Energia Potencial Gravitacional
ENERGIA CINÉTICA
A energia cinética é a energia devido ao
movimento. É o caso de um corpo que recebe energia
em forma de trabalho, e todo este trabalho se converte
em energia de movimento. Esta forma de energia é
denominada energia cinética.
Analisemos o trabalho τ realizado por uma força F
sobre um corpo de massa m. Neste caso, teremos: Ec =
mvf²/2
A FORÇA DA GRAVIDADE FAZ TANTO O
BRINQUEDO DESCER COMO SUBIR
1. A força da gravidade puxa o ioiô para baixo e faz com que ele
gire, já que o brinquedo está preso a um barbante.
2. Na descida, o ioiô ganha tanta aceleração que, quando o
barbante se estica todo, ele ainda tem força para girar. Como o
brinquedo não pode descer mais e segue girando, ele vai na
direção contrária, ou seja, tende a escalar o barbante e voltar
para a mão da pessoa
3A. O barbante, em geral, não fica preso com força ao eixo do
disco. Assim ele gira um pouco em falso antes de começar a
subida, permitindo alguns truques, como fazer o brinquedo
andar no chão
A FORÇA DA GRAVIDADE FAZ TANTO O
BRINQUEDO DESCER COMO SUBIR
3B. Em ioiôs mais modernos, criados a partir da
década de 60, o barbante não fica preso diretamente
ao eixo, mas a um sistema de rolamento. Assim ele
pode girar em falso mais tempo. Alguns modelos giram
por minutos a fio
4. Se você der um tranco no barbante, o atrito entre o
eixo e o rolamento cresce e o ioiô, sem poder girar em
falso, sobe por causa da força acumulada na descida
(energia potencial). Nos modelos tradicionais, o tranco
aumenta o atrito entre a corda e o próprio eixo,
fazendo o brinquedo subir do mesmo jeito.
COMO OCORRE ESSE
FENÔMENO
Quando soltamos um ioiô, ele vai desenrolando o fio até
uma certa altura, perdendo energia potencial e adquirindo
energia cinética, tanto translacional quanto rotacional. Ao
desenrolar todo o fio, ocorre um impacto que remove toda a
energia cinética translacional restante, deste modo, começa
a girar tendo apenas energia cinética rotacional.
Ele continua com este movimento, ou seja, girando até que
o fio seja puxado para que se enrole novamente no eixo. O
ioiô subirá perdendo energia cinética e ganhando energia
potencial.
Se em vez de apenas soltarmos o ioiô, jogarmos com uma
certa velocidade inicial, consequentemente sua energia
cinética rotacional será aumentada. Já a aceleração, em um
ioiô ideal, é constante e para que esta seja pequena, o ioiô
deve ser leve, com um momento de inércia grande e eixo
REFERENCIAS
 TERRAZAN, Eduardo A.; HERNANDES, C. L.;
CLEMENT, L. Uma Atividade Experimental
Investigativa de Roteiro Aberto Partindo de
Situações do Cotidiano. In:
 ENCONTRO DE PESQUISA EM ENSINO DE FÍSCA
– EPEF, VIII, 2002, Águas de Lindóia, São Paulo:
SBF, junho 2002.
 http://www.sbfisica.org.br/fne/Vol4/Num2/v4n2a1
2.pdf#search=%22Nelson%20Studart%20%22fisica
%20moderna%20e xperimental%22%22