Conservação da velocidade do CM de duas partículas sob a ação de forças de atrito em movimento unidimensional (D = 1)

Caderno Brasileiro de Ensino de Física

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Title Conservação da velocidade do CM de duas partículas sob a ação de forças de atrito em movimento unidimensional (D = 1)
Conservation of the speed of the CM of two particles under the action of frictional forces in one-dimensional motion (D = 1)
 
Creator Souza, Carlos Eduardo Rodrigues
Thomaz, Maria Teresa Climaco dos Santos
Souza, Dácio M.
 
Subject Física; Ensino de Física
Conservação do Momento Linear Total; Força de Atrito; Movimento Uni e Bidimensional; Velocidade do CM
Physics; Physics Teaching
Conservation of the Total Linear Momentum; Friction Force; Uni And Bi-Dimensional Motion; CM Velocity
 
Description A força de atrito está presente no cotidiano dos alunos e a compreensão de sua ação sobre os corpos aproxima a Ciência de sua experiência. A lei de conservação do momento linear total, envolvendo sistemas de partículas sob a ação de forças dissipativas externas, não é geralmente discutida nos livros-texto de Mecânica Newtoniana utilizados nos ensinos médio e superior, nas instituições de ensino brasileiras. Discutimos neste trabalho o movimento mais simples que duas partículas podem ter: o movimento unidimensional em sentidos opostos, sob a ação de forças de atrito cinético externas. Mostramos que a conservação do momento linear do conjunto formado por essas partículas, sob a ação de duas forças de atrito cinético, ocorre apenas em partes do movimento unidimensional e quando elas se deslocam em sentidos opostos. Aproveitando o grande envolvimento dos alunos com aplicativos em celulares, apresentamos uma montagem experimental que verifica a conservação da velocidade do centro de massa (CM) desses dois corpos. O aparato experimental é simples e de baixo custo, podendo ser facilmente reproduzido em sala de aula como estratégia para estimular os estudantes a trabalharem com ferramentas matemáticas e métodos experimentais, de forma a discutirem situações físicas que incluem as forças de atritos presentes no seu dia a dia.
The force of friction is part of the daily life of the students and the understanding of their action on the bodies in the day-to-day brings the Science of their experience. We discuss the one-dimensional motion of two particles moving in opposite directions under the action of external kinetic friction forces. The law of the conservation of the total linear momentum involving these particles under the action of external dissipative forces is not discussed in general in the textbooks of Newtonian Mechanics used in upper and middle schools, in brazilian educational institutions.  We show that the conservation of the linear momentum of the set formed by the two particles under the action of two kinetic friction forces only occurs when their movement is unidimensional and in opposite direction. In this work, the conservation of the velocity of the CM is verified experimentally in a simple apparatus of low cost, which can be easily reproduced in the classroom as a strategy for encourage students to work with mathematical tools and experimental methods in order to discuss situations that include the frictional forces that belong to the day life of the student.
 
Publisher Imprensa Universitária - UFSC
 
Contributor

 
Date 2019-08-28
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion

 
Format application/pdf
 
Identifier https://periodicos.ufsc.br/index.php/fisica/article/view/2175-7941.2019v36n2p543
10.5007/2175-7941.2019v36n2p543
 
Source Caderno Brasileiro de Ensino de Física; v. 36, n. 2 (2019); 543-566
2175-7941
1677-2334
 
Language por
 
Relation https://periodicos.ufsc.br/index.php/fisica/article/view/2175-7941.2019v36n2p543/40741
 
Rights Direitos autorais 2019 Caderno Brasileiro de Ensino de Física
 

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