PROJETO INTEGRADOR

1. TEMA

Estudo do movimento retilíneo uniforme.

2. PROBLEMA

O estudo do movimento retilíneo, é o estudo que ocorre quando um corpo se desloca com velocidade constante, ao longo de uma trajetória retilínea, dizemos que ele realizou um movimento retilíneo uniforme, e a palavra uniforme indica, que o valor da velocidade permanece constante.

Nosso projeto fundamenta-se na teoria, de MRU (movimento retilíneo uniforme). Com base nessa teoria nosso problema de pesquisa questiona: como é possível um corpo, percorrer um espaço de 50 cm, com uma velocidade constante?

3. OBJETIVO GERAL

Criar um barco com motor movido a bateria.

4. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

4.1. Verificar seu tempo de deslocamento em um percurso de 50 cm;

4.2.Identificar o movimento uniforme durante seu deslocamento.

4.3. Explicar a teoria do MRU.

4.4. Descrever o mecanismo do projeto.

4.5. Comprovar que é possível, um corpo se deslocar com uma velocidade constante.

4.6. Analisar o desenvolvimento do protótipo.

4.7. Levantar e proposições metodológicas para o desenvolvimento do projeto.

5. JUSTIFICATIVA

Nosso projeto foi desenvolvido a partir de um protótipo de um barco, onde utilizamos todas as peças reaproveitadas de brinquedos e equipamentos que não tinham mais uso, e montamos um recipiente para armazenar a água onde o barco se faz seu percurso, também com peças reaproveitadas.

No início fizemos um protótipo (figura 01) que não funcionou, devido seu tamanho e peso o motor que instalamos não conseguiu se movimentar.

Na segunda tentativa fizemos um protótipo menor e mais leve (figura 02), com um motor que aproveitamos de um controle de vídeo game, e se movimentou sobre a água.

O próximo passo foi fazer o recipiente onde o barco iria se deslocar, inicialmente tivemos a ideia de utilizar um tubo de plástico, mas chegamos a conclusão que não iria dar certo. Depois pensamos em comprar uma chapa de acrílico e montar o recipiente, mas nós queríamos usar apenas peças e materiais reutilizados. Por fim, decidimos montar o recipiente de uma porta de plástico que estava quebrada, cortamos as peças nas medidas e colamos, mas o primeiro que fizemos também não deu certo (figura 03), pois vazou água pelas laterais. Mas, no segundo, além da cola utilizamos silicone e esse ficou perfeito (figura 04).

Após a montagem do recipiente e do barco fizemos teste para verificar o funcionamento, medir o tempo do percurso e definir os pontos onde seria feito a marcação do tempo (figura 05).

6. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Isaac Newton com a ajuda de Galileu iniciou os estudos de mecânica, criando as três leis, a primeira lei ficou conhecida como “Primeira lei de Newton”. Galileu Galilei (1564-1642), criou o método experimental e verificou nas suas experiências o movimento retilíneo uniforme, que não tem ação de força; ele disse que nesse movimento a velocidade é constante em todo o percurso de um corpo. A velocidade é constante e diferente de zero (V≠0) e a aceleração é nula (a = 0).

Assim, a primeira lei de Newton é a síntese das idéias de Galileu relativas a inércia. A lei diz: “Na ausência de forças, um corpo em repouso continua em repouso, e um corpo em movimento, continua em movimento retilíneo uniforme (MRU)”. Desta forma, tanto Galileu quanto Newton, perceberam que um corpo pode se movimentar sem que nenhuma força esteja atuando sobre ele. A forma do gráfico da posição em função do tempo de um movimento retilíneo uniforme sempre será uma reta inclinada. 

Se observarmos atentamente os movimentos que ocorrem ao nosso redor, encontraremos vários exemplos de movimentos nos quais a velocidade escalar permanece constante. Uma estrela no céu, as extremidades dos ponteiros de um relógio movimentam-se com velocidade escalar constante. Também um pára-quedista, com o pára-quedas aberto há algum tempo, cai com velocidade praticamente constante. Num modelo simplificado do átomo de hidrogênio, dizemos que o elétron gira em torno do próton com velocidade escalar constante.

Esses movimentos, nos quais a velocidade escalar permanece constante, são denominados movimentos uniformes.

Velocidade Escalar Constante

Um objeto encontra-se em movimento uniforme, em relação a um determinado referencial, quando a sua velocidade escalar não varia no decorrer do tempo.

Sendo a velocidade escalar constante, o móvel percorre deslocamentos escalares iguais em intervalos de tempos iguais, em qualquer tipo de trajetória, ou seja, o estudo do movimento uniforme não depende da forma da trajetória.

A figura a seguir representa um movimento uniforme, em trajetória retilínea, com velocidade escalar constante de 4 m/s.

[pic 1]

Observe que a cada 1 s o móvel cumpre deslocamentos escalares iguais de 4 m.

No movimento uniforme, a velocidade escalar instantânea é constante e diferente de zero, sendo igual à velocidade escalar média.

[pic 2]

Esta velocidade escalar constante terá valor positivo quando o movimento for progressivo e, valor negativo quando for retrógrado.

Diagrama Horário da Velocidade Escalar