Curso de Modelação


Uma actividade

BOLA SALTITANTE

Material:

1 Calculadora gráfica
1 CBR
1 Cabo de ligação da calculadora ao CBR
1 bola que salte, no mínimo com 9 cm de diâmetro
1 Viewscreen

Experiência:

Recolher os dados da altura dos saltos de uma bola a saltitar ao longo de um plano horizontal.

Recolher os dados:

Posicionar o CBR pelo menos meio metro acima da altura do salto mais alto da bola.

Segurar o CBR directamente em cima da bola.

Correr o programa RANGER que já se encontra na calculadora.

Escolher APPLICATIONS do MAIN MENU. Pode-se escolher indiferentemente METERS (metros) ou FEET (pés).

Do menu APPLICATIONS escolher BALL BOUNCE (o saltitar da bola).

Segurar a bola com os braços esticados.

Carregar em Í . O programa RANGER está agora no modo TRIGGER. Nesta altura o CBR pode ser desconectado da calculadora.

Carregar em TRIGGER. Quando a luz verde começar a piscar, largar a bola e recuar. Se a bola sair de baixo da direcção do CBR, acompanhar o movimento da bola sem nunca fazer variar a altura do CBR. À medida que os dados vão sendo recolhidos vai-se ouvindo um som transmitido pelo CBR. Os dados são recolhidos para tempo e distância e são calculados para a Velocidade e Aceleração.

Voltar a conectar o CBR à máquina. Carregar em Í .

Se o gráfico não sair como o desejado, repetir a experiência o número de vezes que forem necessárias.

Observar o gráfico

1. Que variável está representada no eixo dos xx ? Em que unidades?
E no eixo dos yy ? Em que unidades?

2. O que é que o ponto máximo do gráfico representa? E o mínimo?

3. Porque é que aparecem parábolas sucessivas?

Explorações

O gráfico de distância tempo forma uma parábola

Carregar Í . Do PLOT MENU escolher PLOT TOOLS e depois SELECT DOMAIN. Seleccionar apenas a primeira parábola correspondente ao primeiro salto. Mover o cursor para a origem do referencial e carregar Í . Em seguida mover o cursor para o fim da parábola e carregar Í . O domínio está agora limitado a uma única parábola.

O gráfico está agora no modo r . Determinar o vértice da parábola. O que representam as coordenadas do vértice desta parábola? Regista as coordenadas.

Carregar Í para retornar ao PLOT MENU. Escolher MAIN MENU. Escolher QUIT.

A expressão da função quadrática y = a(x - b)2 + c é apropriada para esta análise. Carregar em o e introduzir a expressão y = a(x - b)2 + c. Atribui a a o valor 1 , e a b e c as respectivas coordenadas do vértice.

Carregar em s e observar o gráfico. Para a = 1 a parábola obtida tem significado? Porquê?

Atribuir valores a a de modo a encontrar uma parábola que se ajuste tanto quanto possível à parábola obtida pela recolha de dados.

Extensões

Repete a recolha de dados e desta vez considera todas as parábolas.

Regista as coordenadas dos vértices para cada uma das parábolas.

Representa graficamente estes pontos.

Encontra uma função que se ajuste a este conjunto de pontos.