REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/ma10202510081736
Nilo Pinheiro Landim; Osiel Gomes da Silva; Ana Maria Pinheiro; Vanessa de Oliveira Lima; Cristiane Maia Alves; Ruth de Sousa Gondim Serafim; Geraldo Roque Rebouças; Orlando Ferreira de Moraes Junior; Francisca Romélia de Oliveira Silva; Francisco Claudio Costa de Freitas.
Resumo
Este trabalho apresenta uma prática de laboratório realizada na E.E.M.T.I Professor Clodoaldo Pinto com o objetivo de verificar a Primeira Lei de Newton, também conhecida como Lei da Inércia. A atividade consistiu em observar o comportamento de um carrinho em repouso e em movimento sobre uma superfície plana, avaliando como forças externas, como o atrito e a resistência do ar, interferem no movimento. O público-alvo foram alunos monitores do 1ºA e 1ºB, que utilizaram materiais simples, como carrinho, régua, cronômetro e superfície com atrito controlado. O experimento foi dividido em duas etapas: análise do corpo em repouso e do corpo em movimento. Os resultados mostraram que o carrinho permaneceu em repouso até que uma força fosse aplicada, confirmando a tendência natural descrita pela Primeira Lei. Já em movimento, o carrinho desacelerou gradualmente devido ao atrito, evidenciando que no mundo real sempre existem forças externas que modificam o movimento. A análise demonstrou a importância do atrito como fator determinante na observação prática. A discussão destacou que, em ambiente sem atrito, o movimento tenderia a se manter indefinidamente, como a teoria prevê. A experiência possibilitou aos alunos compreender a aplicação da lei de forma concreta, aproximando teoria e prática. A conclusão aponta a relevância da atividade experimental para fixação do conceito, além de reforçar a importância do laboratório de Física como espaço essencial no processo de ensino-aprendizagem. O feedback dos participantes foi bastante positivo, sugerindo a expansão da atividade para outras turmas.
Palavras-chave: Newton, experimento, física
Abstract
This study presents a laboratory practice carried out at E.E.M.T.I Professor Clodoaldo Pinto, aimed at verifying Newton’s First Law, also known as the Law of Inertia. The experiment consisted of observing the behavior of a toy car at rest and in motion on a flat surface, analyzing how external forces such as friction and air resistance affect its movement. The target group included physics class monitors from 1st year A and B, using simple materials such as a toy car, ruler, stopwatch, and a controlled friction surface. The procedure was divided into two parts: the car at rest and the car in motion. The results indicated that the car remained still until an external force was applied, confirming Newton’s statement that bodies tend to maintain their state. When in motion, the car gradually decelerated due to friction, demonstrating that in real conditions external forces always act on moving objects. The analysis confirmed the relevance of friction as the main limiting factor. The discussion emphasized that in an environment without friction the car would move indefinitely, as predicted by theory. This experience enabled students to concretely understand the application of Newton’s First Law, bridging theory and practice. The conclusion highlights the importance of laboratory activities in physics teaching, reinforcing their role in deepening scientific understanding. Student feedback was very positive, with suggestions to extend the experiment to more classes.
Keywords: Newton, experiment, physics
1. Introdução
A Primeira Lei de Newton, também chamada de Lei da Inércia, é uma das leis fundamentais da mecânica clássica. Ela afirma que: “Todo corpo permanecerá em seu estado de repouso ou de movimento uniforme, a menos que uma força externa atue sobre ele.” Essa lei descreve o comportamento dos objetos quando nenhuma força externa está presente ou quando as forças atuam de forma equilibrada.
O objetivo deste experimento é verificar e ilustrar a Primeira Lei de Newton, observando como objetos em repouso ou em movimento permanecem em seus estados até que uma força externa seja aplicada. O experimento envolve medir a resistência de objetos à mudança em seu estado de movimento, analisando a inércia de diferentes massas e superfícies.
As práticas laboratoriais são essenciais para o aprendizado da Física, pois permitem aos alunos aplicar conceitos teóricos a situações práticas. Com a prática de laboratório, é possível observar fenômenos de forma concreta, ajudando a entender como as leis da Física se aplicam ao mundo real. A Primeira Lei de Newton, em particular, pode ser difícil de compreender sem uma demonstração prática, tornando a prática fundamental para a compreensão desse conceito.
2. Metodologia
O experimento tem como objetivo demonstrar o comportamento de um corpo em movimento e em repouso, em conformidade com a Primeira Lei de Newton. O foco é observar que, na ausência de forças externas, um objeto tende a manter seu estado de movimento, seja ele de repouso ou de movimento uniforme. Para isso, utilizaremos um carrinho sobre uma superfície plana com atrito controlado, o que permitirá observar a resistência à mudança de estado de movimento.
➢ Público Alvo
Escolheu-se os alunos que são monitores na disciplina de Física do 1ºA e 1ºB, sendo cinco alunos de cada turma.
➢ Materiais Utilizados
Para a realização do experimento, foram utilizados os seguintes materiais:
- Um carrinho de brinquedo (ou qualquer objeto de massa conhecida)
- Uma superfície plana (pode ser uma mesa ou uma bancada)
- Fita métrica ou régua
- Cronômetro ou qualquer dispositivo para medir o tempo
- Superfície com atrito controlado (uma mesa de vidro ou superfície suave)
➢ Procedimento Experimental
O procedimento experimental foi dividido em duas partes: uma para observar o comportamento de um corpo em repouso e outra para observar o movimento do corpo. O procedimento seguiu os seguintes passos:
- Carrinho em Repouso:
- Coloquei o carrinho em repouso sobre a superfície plana.
- Após soltar o carrinho, observei se ele permanecia em repouso sem a aplicação de forças externas.
- A expectativa era que o carrinho permanecesse parado, o que confirmaria a Primeira Lei de Newton.
- Carrinho em Movimento:
- Com o carrinho em repouso, apliquei uma pequena força empurrando-o para fazê-lo mover.
- Medimos a distância percorrida e o tempo que o carrinho levou para percorrêla.
- O carrinho foi empurrado ligeiramente e, em seguida, observou-se sua movimentação. A expectativa era que, sem a ação de forças externas (como atrito ou resistência do ar), o carrinho se movesse com velocidade constante ou demorasse mais para parar, caso houvesse forças de resistência.
➢ Resultados Esperados
A Primeira Lei de Newton prevê que, se o carrinho não tiver forças externas atuando sobre ele, seu movimento seria contínuo. Isso implica que, mesmo após ser empurrado, o carrinho deveria continuar seu movimento de forma constante. No entanto, sabemos que, na prática, sempre existem forças como o atrito e a resistência do ar que interferem nesse movimento, o que causaria uma desaceleração gradual.
➢ Análise dos Resultados
Durante o experimento, o carrinho foi observado em dois momentos distintos:
- Em Repouso: O carrinho, ao ser deixado em repouso, permaneceu em repouso até que uma força externa fosse aplicada. Isso comprova a parte da lei que afirma que um corpo em repouso tende a permanecer em repouso.
- Em Movimento: Quando o carrinho foi empurrado, ele começou a se mover. No entanto, mesmo que tivesse sido impulsionado, o movimento não continuou indefinidamente. Isso ocorreu devido ao atrito entre o carrinho e a superfície, que agiu como uma força externa, fazendo o carrinho desacelerar até parar.
O experimento confirmou a Primeira Lei de Newton de que, na ausência de forças externas significativas, um corpo continuará em movimento com velocidade constante. Porém, na presença de forças como o atrito, o corpo eventualmente para.
➢ Discussão
No experimento realizado, o principal fator que alterou o movimento do carrinho foi o atrito. A resistência do ar e o atrito da superfície fizeram com que o carrinho perdesse sua velocidade de forma gradual. Caso o experimento fosse realizado em um ambiente sem atrito (como em um vácuo ou sobre uma superfície de rolamento muito suave), o carrinho continuaria se movendo indefinidamente, conforme a Primeira Lei de Newton sugere.
Este experimento mostra a aplicação da Lei da Inércia na prática, evidenciando que um corpo em movimento tende a continuar em movimento até que uma força externa interfira. A presença do atrito, que age como uma força externa, é um exemplo de como as condições do mundo real podem interferir nos resultados previstos pela teoria.
3. Conclusão
O experimento realizado demonstrou de forma prática a Primeira Lei de Newton, também conhecida como a Lei da Inércia. Através da observação do movimento de um carrinho sobre uma superfície plana, foi possível confirmar que um corpo em repouso tende a permanecer em repouso, enquanto um corpo em movimento tende a continuar se movendo, a menos que uma força externa seja aplicada.
A experiência confirmou que, embora a Primeira Lei de Newton sugira que o movimento possa continuar indefinidamente na ausência de forças externas, no mundo real, o atrito e a resistência do ar sempre atuam para interromper esse movimento. No entanto, a Lei da Inércia continua sendo uma das leis fundamentais da física e fornece a base para o entendimento do movimento de corpos em diferentes contextos.
Este experimento simples demonstrou de maneira clara a relevância e a aplicabilidade da Primeira Lei de Newton, proporcionando uma compreensão mais profunda sobre o comportamento dos corpos em movimento e em repouso. A prática de laboratório foi essencial para visualizar, de forma concreta, a teoria proposta por Newton.
Em uma pesquisa rápida com os 10 alunos que participaram do experimento, 9 acharam a experiência muito boa e foi sugerido aplicar a experiência com todos os alunos de cada sala.
Referências Bibliográficas
TORRES, CARLOS MAGNO – Física, Ciencias e Tecnologia – Vol 1 – Editora Moderna 2018