Primeira Lei de Newton - 03

O atrito e a primeira Lei de Newton

O papel não se move, ele fica parado, é a régua que se move para baixo dando a impressão que o papel se moveu para cima. (Na verdade o papel se move, mas muito pouco, vamos falar sobre isso mais abaixo.)
    

A Primeira Lei de Newton, ou lei da Inércia, diz que a tendência dos corpos, quando nenhuma força é exercida sobre eles, é permanecer em seu estado natural, ou seja, repouso ou em movimento retilíneo e uniforme.

Para exemplificar, imaginem a seguinte situação: uma família está viajando em um automóvel (movimento retilíneo e uniforme em relação à Terra) e por algum motivo o motorista freia bruscamente. O que acontece?
Todos que estão no carro são arremessados para frente em relação ao carro.

Isso ocorre em virtude da inércia, isto é, da tendência que todos os corpos têm em manter a velocidade constante com que o carro vinha trafegando em relação à Terra. (fonte: http://brasilescola.uol.com.br/fisica/primeira-lei-newton.htm)

Voltando para a nossa atividade: acontece que o papel não está preso na régua, ele consegue deslizar nela. Quando você bate com a caneta na parte de cima da régua (que também não está presa na sua mão) ela vai descer, mas o papel vai permanecer no mesmo lugar porque nenhuma força está sendo aplicada sobre ele (Primeira Lei de Newton).

Voltando ao exemplo do carro, imagine você sentado dentro do carro, mas sem que exista o assento do banco para apoiar suas costas ou suas pernas. Se o carro se movimentar rapidamente para frente você vai cair do carro, ou, em outras palavras, vai ficar parado no mesmo lugar enquanto que o carro se move para frente. A mesma coisa acontece com o papel na régua.

Faça outra experiência: segure a régua bem firme com mão e apoie a ponta de baixo sobre uma superfície (uma mesa, chão, sua perna, etc.) e bata novamente com a caneta na parte de cima. Como a régua não se move o papel também deveria permanecer na mesma posição, mas o papel vai subir um pouquinho na régua.

Isso acontece por causa da trepidação e do atrito entre o papel e a régua. Esse movimento rápido e imperceptível (trepidação e o atrito) faz com que o papel vibre (igual a tremer) e por causa do atrito ele sobe um pouquinho na régua.

É muito difícil explicar em poucas palavras quem foi Isaac Newton, segundo o astrofísico Neil deGrasse Tyson, Isaac Newton foi o maior gênio que caminhou por esse planeta em toda sua história. Já Isaac Newton dizia o seguinte sobre si mesmo: "Se vi mais longe foi por estar de pé sobre ombros de gigantes".

Isaac Newton estava se referindo a 3 grandes cientistas que viveram antes dele, Nicolau Copérnico, Johannes Kepler e Galileu Galilei.

Sempre sugiro aos pais e professores que assistam a série “Cosmos” (está no NetFlix). Essa série foi originalmente produzida e narrada por Carl Sagan, outro gênio. A série que está no NetFlix foi produzida e narrada por Neil deGrasse Tyson.

Para quem quer conhecer um pouquinho sobre Isaac Newton sugiro assistir o episódio 3 da série “Cosmos” cujo título é “Quando o conhecimento venceu o medo”. Além de aprender um pouco sobre Newton esse episódio fala sobre Edmond Halley, amigo de Newton e outro grande personagem da história.

O atrito e a primeira Lei de Newton

Se não tiver fita adesiva você pode prender o papel um clips ou com prendedor de papel. Nesse caso dobre o papel de forma que ele fique mais largo que a régua e depois você usa esse excesso para prender com o clips ou com o prendedor.
    

Para usar um clips ou prendedor de papel faça o seguinte:

1) Dobre a tira de papel (guardanapo) ao meio para ficar menor.
    

2) Dobre essa tira de papel ao meio ao redor da régua, isso vai deixar uma ponta grande para fora da régua.
    

3) Prenda essa ponta do papel com um clips ou prendedor de papel.
    
 

Não aperte o guardanapo na hora de prender ao redor da régua. O guardanapo precisa ficar preso na régua, mas ele precisa ter uma folga para poder se mover.
    

O atrito e a primeira Lei de Newton

Pais
Sempre que possível faça uma experiência junto com seu(s) filho(s). A experiência científica é pura mágica para os olhos de uma criança, aproveite a oportunidade e explique “por que” e “como” essas coisas acontecem. Tenha certeza que isso vai ajudar a desenvolver a curiosidade e criatividade da criança.

Em 1968, os pesquisadores George Land e Beth Jarman realizaram uma reveladora pesquisa sobre criatividade com um grupo de 1.600 jovens nos EUA com base em testes usados pela NASA para seleção de cientistas e engenheiros.

Resultado

Professores
Esse experimento científico pode ser utilizado como atividade extracurricular para diversão e curiosidade dos alunos ou para ilustrar uma aula de:
Ciências/Física – quando falar sobre movimento, inércia, atrito, vibração, etc.
História – quando falar sobre Isaac Newton.

Outros experimentos para fazer com os alunos

Faça essa atividade usando outros materiais para testar a força do atrito, por exemplo, papel sulfite que é mais liso, tecido de algodão que é mais áspero, papelão, etc. Registre os resultados anotando quantos centímetros cada um dos materiais sobe quando você bate na régua.

Papel sulfite é a imagem da direita, mais fina.

Oriente os alunos a anotar o resultado das experiências para depois comparar com os resultados de outros colegas. Por exemplo, nós fizemos um teste com papel sulfite e guardanapo de papel.
1) com o guardanapo de papel ele subia 1.5 cm a cada 3 batidas na régua;

2) com o papel sulfite ele subia 1.1 cm a cada 3 batidas na régua.

Fatores que influenciam essa experiência científica.
1) as batidas na régua não são feitas sempre com a mesma força;

2) não é possível acertar o mesmo ajuste na régua dos diferentes tipos de materiais;

3) Mas, mesmo com essas imprecisões é possível avaliar o atrito entre os diferentes materiais.