Simulação de energia cinética e potencial

A energia nunca se perde, só se transforma de um tipo em outro. Um skatista no alto de uma pista tem energia armazenada (potencial), m g h, que depende da massa, da gravidade e da altura. Ao descer, ela vira energia de movimento (cinética), ½ m v², e ele acelera; subindo do outro lado, ela volta a ser potencial. Sem atrito, as duas somam sempre o mesmo total, então um skatista solto de uma altura h chega à base com velocidade v = √(2gh), seja qual for o formato da pista e seja qual for a massa, porque a massa se cancela. O atrito transforma parte da energia em energia térmica (calor), então o skatista sobe um pouco menos a cada vez e acaba parando, mas o total, contando o calor, continua exatamente igual ao do início. Este modelo desliza o skatista como um ponto na pista, sem rolamento e sem resistência do ar, e o mantém preso à pista como numa montanha-russa. Os alunos podem alterar a massa, a gravidade e a altura inicial e comparar o que acontece. Use na investigação em física com 5º ano, Anos finais do fundamental e Ensino médio, no projetor ou no dispositivo de cada aluno.

• Arraste o skatista a alturas diferentes e veja como muda a velocidade na base
• Aumente e diminua a massa: as barras mudam de tamanho, mas o percurso continua exatamente igual
• Alterne entre a Lua, a Terra e Júpiter e compare a velocidade na base
• Adicione um pouco de atrito e veja a barra térmica crescer enquanto o total continua igual
• Experimente as três pistas e descubra se o formato muda a velocidade na base
• Na pista de colinas, encontre a menor altura inicial que ainda leva o skatista por cima da colina

1. 1Prever como alterar a massa afetará a velocidade na base e, em seguida, testar a previsão.
2. 2Usar as evidências de cálculo ao vivo e representação visual para explicar o resultado.

Perguntas frequentes dos professores