Simulação para o estudo da impulsão

Esta simulação do PHet é bastante útil para o 9º ano. Permite estudar a impulsão de uma forma muito interactiva.

Aqui está a ligação para descarregar a simulação para poder usá-la offline, mas clicando na imagem abaixo pode correr a simulação desde que tenha ligação à net.

É necessário ter o Java instalado no seu computador.

Clique para iniciar

Humor com Física

Encontrada já não sei onde. Desconheço o autor.

Impulsão e balonismo

Numa galáxia muito, muito distante...

Depois de no episódio IV da saga Star Wars a Death Star ter sido destruída pelos rebeldes liderados por Luke Skywalker, a crise instalou-se no Império. Darth Vader e seus acólitos precisavam de um meio de transporte que lhes permitisse derrotar os rebeldes. O que fazer? O dinheiro era pouco! Na imagem está a solução encontrada...


Quando aquecido, o ar expande, e parte sai pela boca do balão.
Para que o balão possa flutuar, o peso dos equipamentos e passageiros deverá ser igual ao peso de ar que deve ser expelido do interior do balão (princípio de Arquimedes).
Para que possa subir, claro que o peso de ar que deve ser expelido do interior do balão terá de ser maior.

A imagem do lado permite perceber a diferença de densidades entre o ar quente e o ar frio (à mesma pressão). Há menos partículas de ar por unidade de volume dentro do balão, mas como estas partículas estão a mover-se mais rapidamente, a pressão interna e a externa do ar são as mesmas.





É caso para dizer, citando o Obi-Wan Kenobi: "Use the force Luke!". Ou então como o Yoda: "A impulsão, uma força poderosa é!"

Desafio: (para pensar)
Determine o número máximo de soldados imperiais que pode transportar sabendo que, em média, cada um tem 80kg. (Apresente o valor da carga máxima a que chegou)

Sugestão: Para calcular o peso do fluido deslocado, calcule a massa de ar a 20ºC deslocado e subtraia a massa de ar a 100ºC que ainda está no interior (portanto, não foi deslocado).

Dados:

• Este balão tem cerca de 3000 e uma massa de 290 kg (material).
• Densidade do ar exterior 1,2 (20ºC, temperatura ambiente)
  
• Densidade do ar interior 0,95 (100ºC, temperatura média dentro do balão)

Fontes: [1], [2], [3], [4]

Bom trabalho!

Eureka! Alavancas e Impulsão

Dois vídeos muito interessantes. Um sobre alavancas e o outro sobre impulsão.

Fazem parte de uma série de 30 episódios produzida pela TVO, com o objectivo de ensinar Física. O primeiro episódio foi emitido a 1 de Setembro de 1981. Em inglês.

Pode encontrar aqui todos os 30 episódios, ou ainda aqui.

Acho que faz muita falta programas educativos nas televisões nacionais. Nem era necessário produzi-los, bastava adquirir e traduzir o que já existe e tem qualidade.

Espero que sejam úteis e que tenham gostado.

Impulsão, Alavancas e Arquimedes

Um dos princípios fundamentais da hidrostática é assim enunciado: "Todo o corpo mergulhado total ou parcialmente num fluido sofre uma impulsão vertical, dirigida de baixo para cima, igual ao peso do volume do fluido deslocado e aplicado no centro de impulsão."

Isto quer dizer que um objecto flutua enquanto o peso da água (ou outro fluido) deslocada pelo objecto (impulsão) conseguir igualar o peso do objecto.

E agora um pouco de história:

"Conta-se que certa vez, Hierão, rei de Siracusa, no século III a.C. havia encomendado uma coroa de ouro, para homenagear uma divindade que supostamente o protegera em suas conquistas, mas foi levantada a acusação de que o ourives o enganara, misturando o ouro maciço com prata em sua confecção. Para descobrir, sem danificar o objecto, se o seu interior continha uma parte feita de prata, Hierão pediu a ajuda de Arquimedes. Ele pôs-se a procurar a solução para o problema, a qual lhe ocorreu durante um banho. A lenda afirma que Arquimedes teria notado que uma quantidade de água correspondente ao seu próprio volume transbordava da banheira quando ele entrava nela e que, utilizando um método semelhante, poderia comparar o volume da coroa com os volumes de iguais pesos de prata e ouro: bastava colocá-los em um recipiente cheio de água, e medir a quantidade de líquido derramado. Feliz com essa fantástica descoberta, Arquimedes teria saído à rua nu, gritando "Eureka! Eureka!" ("Encontrei! Encontrei!"')."

Entre muitas outras ligações à Física e à Matemática, ficou também conhecido pela frase: "Dêem-me uma alavanca e um ponto de apoio e eu moverei o mundo".

Fique a saber mais sobre Arquimedes, clique aqui.

Chesley Sullenberger e a impulsão

Na passada quinta-feira, dia 15 de Janeiro, um Airbus A320 da companhia aérea «US Airways», amarou no Rio Hudson, em Nova Iorque, Estados Unidos, com mais de uma centena de passageiros a bordo.

O capitão, Chesley Sullenberger, conseguiu evitar o pior graças à perícia que demonstrou. Não morreu ninguém, nem houve registo de feridos graves.

Sem querer tirar mérito ao piloto, penso que a impulsão também contribuiu para o feliz desfecho.

Física ou magia?

Neste vídeo, de uma experiência realizada no Physikshow na Universidade de Bona, é possível observar um "barco" a flutuar num gás chamado hexafluoreto de enxofre () (que é significativamente mais denso que o ar).

Útil para estudar o conceito de densidade e de impulsão.

Aquilo a que uns chamam magia e sobrenatural, outros chamam ciência. Eu pertenço a este último grupo.
Tanto os que percebem por que acontece o que vemos no vídeo, como os que não o entendem, podem encontrar beleza no que estão a ver. Mas a recompensa para os primeiros é bem maior.

Impulsão e densidade

Este vídeo pode ser utilizado para estudar o conceito de densidade ou massa volúmica ( ou, no sistema internacional de unidades, ), bem como o conceito de impulsão.

Desafio: Este é para pensar ;)

Assuma que a bala de canhão tem um diâmetro de 10 cm. Qual o volume da bala que está mergulhada (imersa) no mercúrio?