Estroboscópio com pilha

Estroboscópio como funciona

O estroboscópio é um dispositivo ótico que permite estudar e registrar o movimento contínuo ou periódico de velocidade de um corpo com o objetivo de fazer parecer que o objeto está parado.

Esse efeito é conseguido através da alternância entre a iluminação com uma luz intensa e o bloqueio dessa luz com um diafragma - lâmpada estroboscópica.

Quando utilizado com uma lâmpada estroboscópica ele permite determinar a frequência de rotação de corpos, ele faz coincidir a frequência da iluminação com a do movimento, cada feixe de luz ilumina a mesma fase do movimento, resultando numa aparente imobilidade do corpo em rotação.

Se as frequências do estroboscópio e do processo de medição coincidir, o objeto vai parecer que está parado.

É possível simular um estroboscópio usando uma pilha.

Se você girar a pilha de forma que o seu dedo indicador fique sobre o desenho que vai simular a luz, será possível visualizar o desenho enquanto a pilha estiver girando.
    

Se você girar a pilha de forma que o seu dedo indicador fique na ponta oposta de onde está o desenho que vai simular a luz, não será possível visualizar o desenho enquanto a pilha estiver girando.
    

Isso acontece porque colocando o dedo sobre o desenho, essa ponta da pilha vai girar mais lentamente porque ela faz um movimento circulatório maior (mais lento) que a outra ponta. Se colocar o dedo indicador na ponta que não tem o desenho você não vai conseguir visualizá-lo porque a ponta do desenho vai fazer um movimento circulatório menor que a outra ponta (mais rápido) impedindo que você enxergue o desenho.

Tudo isso acontece porque a pilha além de girar em círculos ela também gira sobre o próprio eixo e isso faz com que o desenho apareça ou se esconda enquanto a pilha estiver girando.

Estroboscópio como funciona

Para fazer essa experiência você precisa de um objeto tubular, pode ser uma pilha, o tubo de uma cola bastão, um cano de PVC fininho, etc.

O truque é posicionar o dedo indicador sobre uma das pontas do objeto tubular e pressionar o dedo para trás e para baixo com força. Esse movimento é suficiente para fazer com que o tubo gire rapidamente.
    

É importante que o tubo tenha uma única cor, nós usamos papel para transformar a pilha num objeto tubular branco, mas o papel é muito áspero, ele vai aumentar o atrito da pilha com a superfície em que ela estiver girando. Então, se usar papel gire a pilha sobre uma mesa de vidro, uma bandeja de plástico ou de porcelana, etc.
    

Outra opção é revestir da pilha com fita isolante. Essa fita é de plástico (pouco atrito) e ela tem um alto poder de aderência (não vai soltar da pilha).
    

Ao invés de desenhar um retângulo você pode usar fita adesiva colorida para fazer o desenho.

Estroboscópio como funciona

Pais
Sempre que possível faça uma brincadeira, desafio ou experiência científica com seu(s) filho(s). Explique os detalhes da atividade e como ela funciona, isso ajuda a desenvolver a curiosidade e criatividade da criança.
Incentive a criança a fazer a atividade desafiando outros membros da família. Essa brincadeira da pilha é muito curiosa e fácil de fazer, qualquer criança consegue.

Professores
Essa brincadeira pode ser utilizada como atividade extracurricular para diversão dos alunos ou para ilustrar uma aula de:
Física - quando falar sobre movimento, inércia, luz, etc.

Uma brincadeira legal de fazer com as crianças é desenhar uma “X” numa das pontas e um “O” na outra. Dessa forma as elas  conseguem ver um ou outro desenho enquanto da pilha estiver girando. Nesse momento é interessante indagar porque isso acontece? A partir daí o professor pode explicar e trabalhar temas como, por exemplo, a luz e o movimento.