Título

Queda de uma esfera em glicerina

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Detalhes

Descrição

Nesta simulação, um tubo com glicerina (densidade 1.26 g/cm3) encontra-se dentro de um outro cheio de água (densidade 1.00 g/cm3) que serve de regulador térmico do sistema. Uma esfera de aço (densidade 7.80 g/cm3), de raio 2,0 mm e 4,0 mm, é deixada cair para dentro do tubo com glicerina. A temperatura do sistema pode ser regulada para 20 °C, 30 °C ou 40 °C. Despreza-se o efeito da resistência do ar e considera-se que as densidades da glicerina e do aço não variam significativamente com a temperatura. Também se desprezam os eventuais efeitos das paredes do tubo de glicerina sobre o movimento da esfera.

(NOTA: o referencial da simulação não está na base dos tubos. Deverá ter isso em consideração para o cálculo da altura a que se encontra a esfera, durante a animação).

Autores: António Almeida, Igor Melo, Paulo Simeão Carvalho, Marcelo Dumas Hahn

Objetivo de Aprendizagem

Esta simulação é uma versão virtual de uma experiência laboratorial do 12.° ano, sobre o movimento de uma esfera num tubo de glicerina. Pretende-se que ela prepare os alunos para a atividade do laboratório, ou a substitua em caso de necessidade. No recurso, os alunos devem registar a posição da esfera durante a queda, que aparece na simulação posicionando o cursor do rato sobre ela e clicando no botão esquerdo, antes e depois da esfera atingir a glicerina, determinando, para cada lançamento, a velocidade terminal da esfera. Pretende-se que os alunos estudem a influência de vários fatores, tais como a altura de lançamento e o raio da esfera sobre a velocidade terminal, através do controlo de variáveis. Pretende-se, ainda, que compreendam que a viscosidade da glicerina é fortemente influenciada pela temperatura. O recurso tem caráter inclusivo, pois alunos em cadeira de rodas podem realizar a experiência, embora virtualmente, ao mesmo tempo que os seus colegas.

Categoria

Física - 12º Ano

Unidade

Mecânica

Tema

Fluidos

Tipo de recurso

Simulação

Interatividade

Informação adicional

Palavras-chave

Impulsão, velocidade terminal, resultante das forças, viscosidade de um líquido

Observações

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Nome do ficheiro

AE4_12Ano.zip

Tamanho do ficheiro

407.21 KB

Comentários

Isabel Maria de Melo Sampaio de Freitas

Excelente recurso para os alunos de Física 12º ano

14-03-2025

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