Contextualização

Neste projeto, iremos explorar o conceito de Movimento Oblíquo, um tópico fundamental da Física que une o Movimento Uniformemente Acelerado (MUA) e o Movimento Uniforme (MU).

De maneira simples, o movimento oblíquo é o tipo de movimento que ocorre quando um objeto é lançado com uma velocidade inicial em um ângulo com o plano horizontal, seguindo uma trajetória parabólica. É dividido em duas componentes: vertical, que é um MUA (com aceleração da gravidade) e horizontal, que é um MU (considerando-se a resistência do ar desprezível).

Importância do Movimento Oblíquo

A importância da análise do movimento oblíquo é evidente em diversas áreas. Por exemplo, no esporte, o movimento oblíquo é fundamental para entender a trajetória de uma bola de futebol sendo chutada em um ângulo, uma bola de basquete sendo arremessada ou um disco de frisbee voando pelo ar.

Além disso, o movimento oblíquo é essencial em áreas da engenharia para o projeto e análise de trajetórias de projéteis em situações militares ou para a aterragem controlada de veículos espaciais. A física do movimento oblíquo também é útil para designers de jogos de computador para fazer animações de objetos se movendo em um campo gravitacional.

A situação de aprendizado que iremos explorar neste projeto é o estudo do movimento oblíquo a partir da criação e lançamento de um modelo de foguete de água. Esse projeto também abordará questões socioambientais, políticas e econômicas relativas à dependência do mundo atual em relação aos recursos não renováveis, discutindo a necessidade de introdução de alternativas e novas tecnologias energéticas.

Atividade Prática

Título: Projeto Foguete Movimento Oblíquo

Objetivo do Projeto

O objetivo principal do projeto é compreender e aplicar os conceitos de movimento oblíquo no lançamento de um foguete impulsionado por água. Além disso, ganhar uma perspectiva sobre como a dependência de recursos energéticos não renováveis impacta a sociedade e a busca por alternativas mais sustentáveis.

Descrição do projeto

Os grupos deverão construir um foguete de garrafa PET impulsionado por água e ar comprimido e lançá-lo em um ângulo para analisar o movimento oblíquo resultante. Cada grupo deverá coletar dados experimentais, analisar e interpretar os resultados e relacionar a experiência com tópicos socioambientais, políticos e econômicos.

Materiais necessários

1. Garrafa PET
2. Vinil adesivo
3. Fita adesiva
4. Bomba de bicicleta ou compressor de ar
5. Água
6. Tubos de PVC e conectores para construir a base de lançamento
7. Alvo para a aterragem (pode ser uma zona demarcada)
8. Equipamento de medição (trena, cronômetro)

Passo a Passo

Etapa 1: Construção do Foguete Cada grupo deve construir o seu próprio foguete usando a garrafa PET, vinil e fita adesiva.

Etapa 2: Construção da Base de Lançamento Utilizando os tubos de PVC e os conectores, os grupos deverão construir a base de lançamento para o foguete.

Etapa 3: Planejamento do Lançamento Os grupos devem planejar o ângulo e a força do lançamento do foguete, utilizando as equações do movimento oblíquo para prever a trajetória e o ponto de aterragem.

Etapa 4: Execução Os grupos realizarão os lançamentos, registrando todos os dados necessários (tempo de voo, distância percorrida, altura máxima atingida).

Etapa 5: Análise de dados Com os dados coletados, os alunos deverão fazer os cálculos e gráficos pertinentes.

Etapa 6: Relacionando com Energia e Sustentabilidade Os grupos deverão fazer uma reflexão sobre como a dependência de recursos energéticos não renováveis impacta a sociedade e a busca por alternativas mais sustentáveis, relacionando essas discussões com seu foguete movido a água.

Este projeto deve ser realizado ao longo de três semanas, em grupos de 3 a 5 alunos.

Entregas do Projeto

1. Relatório Escrito: Cada grupo deve produzir um relatório que inclua uma introdução contextualizando o movimento oblíquo e sua importância, um desenvolvimento detalhando a teoria, a atividade realizada e os resultados obtidos, uma conclusão evidenciando o aprendizado do grupo e as aplicações práticas do conhecimento adquirido e, por fim, a bibliografia utilizada. Além disso, o relatório deve explorar a relação entre o projeto e questões socioambientais, políticas e econômicas. O relatório deve ser entregue em formato digital, utilizando um software de edição de texto.

2. Apresentação Oral: Cada grupo deve fazer uma apresentação oral explicando o trabalho realizado, os resultados obtidos e a relação com a sustentabilidade. A apresentação deve ter, no máximo, 10 minutos e deve ser feita em um ambiente virtual ou presencial, de acordo com as diretrizes da escola.

3. Foguete e Base de Lançamento: Os grupos devem entregar o foguete e a base de lançamento construídos.