Pressão em sólidos – raquetes de neve, esquis, saltos agulha, percevejos e tijolos

CiênciasForças e movimentoIdades 13–14

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Usar com minha turma

Coloque uma pessoa de botas, de raquetes de neve, de esquis ou de salto agulha, um elefante ou um percevejo sobre neve, areia ou uma tábua de madeira. Mude a força F e a área de contato A para ler a pressão p = F/A em pascals e medir na régua quanto o objeto afunda. A tela Tijolo apoia o mesmo tijolo (ou uma pilha) em cada uma de suas três faces e registra as pressões numa tabela para compará-las.

Aula: Pressão sobre uma superfície: força, área de contato, p = F/A, o pascal; aumentar e diminuir a pressão

O que mostra

A pressão indica quão concentrada está uma força: é a força perpendicular a uma superfície dividida pela área em que atua, p = F/A, medida em pascals (1 Pa = 1 N/m²). O mesmo peso distribuído numa área grande, como com raquetes de neve ou esquis, gera uma pressão pequena, e você quase não afunda na neve. Concentrado numa área minúscula, como num salto agulha ou na ponta de um percevejo, gera uma pressão enorme que penetra na areia ou na madeira. Um tijolo apoiado na menor face pressiona mais o chão.

Como usar

Em Teste de afundamento, escolha um Objeto e uma Superfície, mude a Força F e a Área de contato A nos controles deslizantes (cada objeto começa com valores típicos) e clique em Apoiar. Leia a pressão e a profundidade e clique em Registrar para pôr o ensaio na tabela e no gráfico. Em Tijolo, escolha a Face de apoio e o Número de tijolos e registre cada face para comparar.

Parâmetros que você pode mudar

  • Tela Teste de afundamento, Tijolo
  • Objeto Pessoa de botas, Pessoa de raquetes de neve, Pessoa de esquis, Pessoa de salto agulha, Elefante, Percevejo
  • Superfície Neve, Areia, Tábua de madeira
  • Força F 1–60000 N
  • Área de contato A 0,001–5000 cm²
  • Face de apoio Face maior, Face lateral, Face menor
  • Número de tijolos empilhados 1–4

Perguntas para explorar

  1. Por que com raquetes de neve você quase não afunda, mesmo com o mesmo peso?
  2. Em qual face um tijolo deve ficar apoiado num chão mole para exercer a menor pressão?
  3. Por que um percevejo tem cabeça larga e ponta fina?