Descrição
Este experimento simples e criativo demonstra o Princípio da Equivalência e a imponderabilidade (sensação da ausência de peso). Se os cabos que sustentam um elevador se romperem aqui na Terra, cairá em queda livre. Quem estiver dentro dele, flutuará, como se estivesse em gravidade zero, da mesma forma que flutuaria no espaço, longe da ação de outros astros. Para simular uma situação de imponderabilidade, fizemos esta montagem usando garrafas PET, cano de PVC, bolinha de metal e elástico ou mola. Na parte superior há uma estrutura que simula o elevador. Dentro dela há uma bolinha presa a uma mola ou elástico esticado, preso à extremidade do tubo. Antes de soltar o tubo em queda livre, a força da gravidade puxa a bolinha de metal para baixo, esticando ainda mais o elástico ou mola, deixando a bolinha pendurada para fora do copo (garrafa pet cortada). Quando soltamos o tubo, o conjunto cai em queda livre, com todos os componentes se movendo com a mesma aceleração (aceleração da gravidade). Durante a queda, a gravidade para de exercer força relativa entre as partes da estrutura. No referencial do conjunto é como se a gravidade deixasse de existir. Neste intervalo de tempo durante a queda livre, a força elástica da mola ou do elástico passa a ser a única força entre a bolinha e a haste. Assim, a força elástica puxa a bolinha para dentro do o topo do copo, quase instantaneamente.
Conceitos e Princípios Físicos Abordados
Pode-se abordar a queda de corpos na vizinhança da superfície da Terra e o princípio da equivalência.
Material Utilizado
- Garrafa tipo PET transparente (1 litro)
- Garrafa tipo PET transparente (200ml)
- Mola de metal (6cm)
- Pistola de cola quente
- Bolinha de metal ou vidro (200g)
- Elásticos de borracha
- Tubo de PVC (com cerca de 40 cm de comprimento e 2cem de diâmetro)
- Massa epóxi
- Tesoura
Links Relacionados
Artigos em português:
- Einstein, a Física dos Brinquedos e o Princípio da Equivalência. Cad. Brás. Ens. Fís., v. 22, n. 3: p. 299-315, dez. 2005
- Eric Rogers e o ensino de física moderna. Alexandre Medeiros. Física na Escola, v. 8, n. 1, pp. 40-42 (2007)
Artigos em outros idiomas:
- Microgravity indoor. Marcos Paulo Baliscei e Ary de Araujo Rodrigues Junior. Revista Brasileira de Ensino de F´ısica, vol. 39, nº 2, e2502 (2017)
- Two falling-chain demonstrations based on Einstein's equivalence principle. Chun Wa Wong, Seo Ho Youn, Kosuke Yasui. ArXiv Cornell University
- An Interview with Einstein. Cohen, I. Bernard. Scientific American, vol. 193, no. 1, Scientific American, a division of Nature America, Inc., 1955, pp. 68–73
- Microgravity: A Teacher's Guide with Activities in Science, Mathematics, and Technology. M.J.B. Rogers, G.L. Vogt and M.J. Wargo. National Aeronautics Space Administration, Washington, 1997
Vídeos em português:
- Experimentando: Simulando o elevador de Einstein / Simulating Einstein's elevator - Laboratório de Demonstrações - UFPA (YouTube)
- Genius | Explicação da Relatividade Restrita e da Relatividade Geral. Educação Científica IFSP-Caraguatatuba (YouTube)
- Aula 29.3 - Princípio da equivalência. Mecânica Clássica UFF (YouTube)
- O legado eterno de Albert Einstein | A MENTE DE EINSTEIN | History. The History Channel Brasil (YouTube)
- Há 90 anos, Rio era palco de visita de Albert Einstein. TV Brasil (YouTube)
Vídeos em outros idiomas:
Redes Sociais