Newton Cross

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Introdução

01Intro

Cadastrada por Lucas Assis

Material - onde encontrarem supermercados

e farmácias

Material - quanto custaaté 10 reais

Tempo de apresentaçãoaté 30 minutos

Dificuldadeintermediário

Segurançaseguro

Materiais Necessários

Construa um carro movido a ventilador e observe as manifestações da 3ª Lei de Newton: a lei de ação e reação.

Roteiro adaptado do Fan Cart de Don Rathjen, do Exploratorium Teacher Institute.

* 1 madeirite de 10 cm x 30 cm;* 3 palitos de churrasco;* 2 palitos de picolé (que sustentarão a vela);* 1 pedaço de madeira espessa de 4,5 cm x 4,5 cm, para base da vela (o mais leve possível);* 1 pedaço de madeira mais espessa com aproximadamente 6 cm x 3,5 cm (o mesmo tipo do anterior);* 1 pedaço de madeira com aproximadamente 7 cm x 3,5 cm (o mesmo tipo do anterior);* 4 pedaços de madeira fina 3,5 x 3,5 cm;* 2 canudinhos;* 1 motor elétrico;* 1 hélice (pode ser adaptada de um cooler estragado de computador);* 1 bateria 9V;* Conector para bateria;* 4 CDs;* 2 jacarés;* Velcro (macho e fêmea);* 1 pedaço de cartolina ou papel cartão 18 cm x 16 cm;* Grosa;* Cola quente;* Furadeira com broca 2,5 mm.

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Passo 1

01

Preparando o madeirite

Corte os canudinhos deixando-os com aproximadamente 12 cm.

Em seguida, cole-os ao madeirite a uma distância de aproximadamente 4 cm das extremidades.

No lado oposto, cole dois pedaços de velcro macho a aproximadamente 4 cm de cada uma das extremi-dades (veja as fotos abaixo).

Canudinhos colados na parte inferior do madeirite. Velcros colados na parte superior do madeirite.

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Passo 2

02

Preparando a hélice e o motor

Cole a hélice ao motor com a cola quente.

Caso tenha optado pelo cooler de computador, retire a hélice sem quebrá-la. Basta forçá-la para arrancá-la do eixo em que está fixa. Com isso, o centro dela irá quebrar, deixando um furo central.

Use esse furo para fixar a hélice ao eixo do motor elétrico com um pouco de cola quente.

Fixação da hélice de cooler utilizando cola quente.

Hélice retirada de cooler de computador danificado.Hélice adaptada ao motor elétrico.

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Passo 3

03

Preparando a base para o motor e a bateria

Com a grosa, ou lima circular, faça uma depressão no pedaço de madeira (6 x 3,5 cm) para encaixar o motor elétrico.

Fixe a parte inferior desse pedaço de madeira ao pedaço com 7 x 3,5 cm, formando um L, como mostram as fotos abaixo.

Cole então o motor com hélice na depressão feita.

Por fim, cole um pedaço de velcro fêmea na parte inferior dessa base.

Madeiras coladas formando um L.Fazendo a depressão para o encaixe do motor.

Motor com hélice fixado ao suporte. Velcro colado na parte inferior da base em L montada.

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Passo 4

04

Preparando as rodas

Faça um furo central em cada um dos 4 pedaços de madeira fina de 3,5 x 3,5 cm. Esse furo deve ser ligeiramente mais fino que o espeto de churrasco, de tal forma que ele se encaixe com firmeza.

Com a cola quente, cole os quadradinhos no centro do CD. Eles ficarão na parte interna da roda, portanto cole-os no lado CD que você preferir deixar virado para dentro.

Quadrado de madeira com furo central colado ao CD.

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Passo 5

05

Preparando a vela

Quebre um palito de churrasco deixando-o com aproximadamente 18 cm. Usando a cola quente, fixe os palitos de picolé perpendicularmente ao de churrasco, como na foto abaixo. Em seguida, cole o papel cartão (ou cartolina) à haste montada.

Fure o centro do quadrado de madeira 4,5 x 4,5 cm e fixe a vela a ele. Por fim, cole um pedaço de velcro fêmea na parte debaixo do bloco.

Vela fixada à haste.

Haste fixada ao bloco de madeira.Haste para a vela.

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Passo 6

06

Colocando os eixos e as rodas

Deixe os palitos de churrasco aproximadamente 1 cm maiores que os canudinhos.

Atravesse cada um deles por dentro um canudinho e encaixe cada um dos lados a uma das rodas de CD preparadas no Passo 4.

Passe um pouco de cola no palito antes de encaixá-lo, isso o deixará as rodas mais fixas.

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Passo 7

07

Posicionando a bateria e o motor

A bateria ficará sobre a base em L, montada com o motor. Uma dica é usar a própria embalagem plástica da bateria para deixá-la fixa (ver foto abaixo), mas podem ser usadas outras alternativas.

Corte um dos fios do conector da bateria deixando-o, aproximadamente, 3 cm menor que o outro. Isso evita que eles possam se tocar, gerando um curto circuito e gastando a bateria.

Solde então os jacarés às extremidades dos fios do conector.

Bateria com conector posicionada no suporte.

Conector para bateria com jacarés.Embalagem da bateria posicionada como suporte.

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Passo 8

08

Funcionando o carrinho

Fixe a base com o motor e a bateria à sua respectiva posição com o velcro.

Coloque o carrinho em uma superfície plana, conecte os jacarés ao motor e veja seu funcionamento.

Procure inverter os jacarés conectados ao motor e veja o que acontece.

Soprando na vela

Fixe a vela ao carrinho e ligue o motor para que sopre em direção a ela. O carrinho se movimenta? É possível então que o carrinho se empurre?

Veja o nosso vídeo abaixo!

Carrinho pronto com vela e motor posicionados. Carrinho com hélice de cooler.

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Passo 9

09

O que acontece

Na primeira situação, sem a vela, ligamos o motor que passa a empurrar o ar. Como conseqüência da 3ª Lei de Newton, a lei da ação e reação, o ar empurra o motor em sentido contrário. Como não há uma força para anular este “empurrão” do ar, o carrinho se desloca. Note que invertendo-se as conexões dos jacarés no motor, invertemos o sentido de rotação deste e, consequentemente, invertemos o sentido para o qual o ar empurra o carrinho e, logo, o carrinho desloca-se em sentido oposto ao inicial.

Colocando-se a vela, a situação muda. Novamente, o carrinho empurra o ar, que reage empurrando-o em sentido contrário. Porém, esse ar é soprado diretamente sobre a vela. Ele então empurra a vela em sentido contrário ao que havia empurrado o motor. Ou seja, o carrinho passa agora a ser empurrado por duas forças que agem em sentidos opostos. Essas forças acabam se anulando e o carrinho permanece em repouso.

Fazer com que o próprio carrinho sopre a vela é o mesmo que uma pessoa tentar se empurrar, ou um motorista que, sentado dentro do carro, comece a empurrar o painel na esperança de que o carro se desloque. Isso não é possível! Para que um corpo qualquer abandone o repouso ou mude seu estado de movimento (em outras palavras, seja acelerado), o somatório das forças externas deve ser diferente de zero (2ª Lei de Newton). Uma pessoa é capaz de andar, pois ela empurra o chão para trás e este a empurra de volta. Dessa forma, das forças atuantes na pessoa, tem-se como resultante esta reação do solo, diferente de zero.