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Montanhas russas como experimentos de feiras de ciências

Atualizado em 23 março, 2017

As montanhas russas são mais do que somente um brinquedo emocionante em parques temáticos; elas são ferramentas úteis para aprender sobre física. Alunos de todas as idades podem fazer experimentos de feiras de ciências usando montanhas russas para explorar a aceleração, velocidade, força gravitacional e as três leis do movimento de Newton. Construindo seus próprios modelos usando materiais da vida real ou um simulador por computador, os alunos podem criar sua montanha ideal.

Os alunos podem explorar a física criando seu próprio modelo de montanha russa (Hemera Technologies/PhotoObjects.net/Getty Images)

A ciência

As montanhas russas usam vários princípios da física para criar um brinquedo emocionante. Por exemplo, a resistência do ar e a gravidade oferecem duas dificuldades para se obter a velocidade necessária para que a montanha russa execute seus loops, parafusos e outros elementos do percurso. As montanhas russas conseguem fazê-lo usando aceleração, seja de picos ou de elementos mecanizados, que criam a velocidade necessária para superar a força da gravidade e a resistência do ar. Experimentos relacionados a montanhas russas também podem ajudar os alunos a explorarem as três leis de Newton, especificamente a segunda lei, que relaciona massa e aceleração.

Modelos de montanhas russas

Os modelos permitem aos alunos construir seus próprios brinquedos ao mesmo tempo explorando princípios básicos e avançados da física. Usando isolamento de cano de 3/4 de polegada e bolas de gude, os alunos podem configurar e executar vários elementos do brinquedo, experimentando com diferentes configurações para criar a melhor velocidade e emoção para os passageiros teoréticos. Crie loops, inversões e parafusos dobrando e torcendo o isolamento e juntando segmentos diferentes com fita adesiva. Colocar o trilho por cima de móveis ajuda os alunos a criar as subidas que dão a velocidade necessária para a bolinha passar pelos vários elementos da montanha russa.

Experimentos de aceleração

As três leis do movimento de Newton, e sua aplicação em montanhas russas, pode ser explorada por experimento de aceleração, inércia e velocidade. No primeiro experimento, os alunos enchem um balde com água até a metade, e então giram-no em torno de seus corpos em um ângulo horizontal, rápido o bastante para impedir que a água seja derramada do balde. No segundo experimento, os alunos fazem um cone de papel e colocam uma bolinha de gude dentro. Eles então giram o cone rápido o suficiente para fazer a bolinha se mover pelo interior do cone, de forma que ela não caia pelo buraco na base dele. Isso ajuda os alunos a entender a exigência de velocidade na montanha russa para completar os elementos de inversão.

Simulações de computador

Jogos de construção e simulação de montanhas russa também dão aos alunos experiência para entender a ciência por trás dessas atrações. Trabalhando com um jogo de computador como o "Build a Coaster" do Discovery Kids ou o "Roller Coaster Creator", os alunos constroem suas próprias montanhas russas ilustrando os princípios da física que eles aprendem. Esses jogos permitem aos alunos construir representações em escala de montanhas russas de diferentes materiais — como madeira e ferro — para conseguir fazer a montanha russa mais divertida e segura possível. Esses jogos também ajudam os alunos a criar montanhas russas que usam a aceleração com sucesso para superar a gravidade e a resistência do ar.

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