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* Comprovar a relação do impulso com a variação de momento linear do móvel * Calcular a velocidade em função do tempo de acionamento da força * Descrever o mecanismo físico de alteração de velocidade da nave espacial

Uma aula de 50 minutos.

Momento linear; Impulso.

Desenvolvimento da atividade
1ª Aula: Motivação / Introdução (15 min)
Nessa aula iremos tentar perceber a relação da força aplicada em um móvel com o seu estado de movimento. Para isso iremos recorrer ao espaço, um local onde as forças dissipativas praticamente não existam. O princípio de deslocamento de um foguete se deve à reação da força de ejeção dos gases expelidos. Essa força de reação causa uma variação na quantidade de movimento do móvel que se manifesta em uma variação de velocidade.
Nessa aula tentaremos estudar essas relações usando como exemplo um movimento de acoplagem de um ônibus espacial em uma estação espacial. Consideraremos que a altitude de ambos seja inicialmente a mesma.

Na sala de informática (30 min.)
Empregando o Objeto de Aprendizagem de nome: “Acoplamento do ônibus espacial” (logo abaixo). O aluno poderá perceber que há uma relação direta do tempo de acionamento dos foguetes com a velocidade do ônibus. A velocidade poderá ser determinada, pois a simulação fornece indiretamente esse dado. Peça para que o aluno observe os seguintes parâmetros quando interagir com a simulação:
* Força
* Tempo
* Velocidade

Acoplamento do ônibus espacial

Dos três parâmetros apresentados o tempo de acionamento é o único que pode ser alterado, pois a força aplicada pelos foguetes é um dado fixo. Perceba que a alteração do tempo de acionamento se manifesta de forma clara na alteração da velocidade do móvel.
As expressões 01 e 02, a seguir, representam respectivamente a Quantidade de movimento e o Impulso que combinadas nos fornecem expressão 03 que vincula a Força e o tempo de atuação à variação de velocidade de uma massa aproximadamente constante.

 Tente estimular os alunos a encontrarem essa expressão e testa-la no O.A. Perceba que os valores da força e da massa não precisam necessariamente ser conhecidos para comprovar essa relação linear de pr oporcionalidade entre a velocidade final e o tempo de acionamento dos foguetes.

Avaliação:
O aluno será avaliado através das respostas do relatório em anexo.
 

Nome	Tipo
Acoplamento do ônibus espacial	Animação/simulação

http://200.252.137.150:8180/roe/handle/cespe/819 http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%94nibus_Espacial http://pt.wikipedia.org/wiki/Esta%C3%A7%C3%A3o_Espacial_Internacional http://pessoal.cefetpr.br/msergio/enast8_mtf_so_prot.pdf

Quando o aluno estiver acessando o Objeto de Aprendizagem Acoplamento do ônibus espacial. Peça para que responda as seguintes questões: Os pares ordenados a seguir vinculam a velocidade final do ônibus espacial (m/s) ao tempo de acionamento dos foguetes (s): (0;0), (1;1), (2;2), (3;3), (4;4), (5;5), (6;6), (7;7). 1) Os dados acima confirmam o comportamento da equação 03? 2) Ainda com relação aos dados acima e a equação 03. Determine a razão M/F do O.A. 3) Considerando que a massa do ônibus espacial seja de 90 toneladas estime a força que é aplicada pelos foguetes à nave durante o seu acionamento. 4) Após o desligamento dos foguetes ainda há alteração na velocidade de deslocamento do foguete? Explique. 5) Usando o Princípio da Conservação do Momento Linear e considerando que a acoplagem ocorra sem problemas com uma velocidade de 3m/s determine a velocidade de recuo da plataforma considerando que ela tenha uma massa de 245 toneladas.