Este documento fornece instruções para construir um carrinho movido a ventilador para demonstrar a 3a Lei de Newton sobre ação e reação. Apresenta os materiais necessários, como madeira, motor, bateria e hélice, e passo a passo para montar as peças e observar o carrinho em movimento com e sem uma vela soprada pelo ventilador. Explica que o carrinho se movimenta na primeira situação devido à reação do ar empurrando o motor, mas permanece parado na segunda pois a vela causa forças op

1. Newton Cross
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Introdução
01Intro
Cadastrada por
Lucas Assis
Material - onde encontrar
em supermercados
e farmácias
Material - quanto custa
até 10 reais
Tempo de apresentação
até 30 minutos
Dificuldade
intermediário
Segurança
seguro
Materiais Necessários
Construa um carro movido a ventilador e observe as manifestações
da 3ª Lei de Newton: a lei de ação e reação.
Roteiro adaptado do Fan Cart de Don Rathjen, do Exploratorium
Teacher Institute.
* 1 madeirite de 10 cm x 30 cm;
* 3 palitos de churrasco;
* 2 palitos de picolé (que sustentarão a vela);
* 1 pedaço de madeira espessa de 4,5 cm x 4,5 cm, para base da vela
(o mais leve possível);
* 1 pedaço de madeira mais espessa com aproximadamente 6 cm x
3,5 cm (o mesmo tipo do anterior);
* 1 pedaço de madeira com aproximadamente 7 cm x 3,5 cm (o
mesmo tipo do anterior);
* 4 pedaços de madeira fina 3,5 x 3,5 cm;
* 2 canudinhos;
* 1 motor elétrico;
* 1 hélice (pode ser adaptada de um cooler estragado de computador);
* 1 bateria 9V;
* Conector para bateria;
* 4 CDs;
* 2 jacarés;
* Velcro (macho e fêmea);
* 1 pedaço de cartolina ou papel cartão 18 cm x 16 cm;
* Grosa;
* Cola quente;
* Furadeira com broca 2,5 mm.
várias experiências, um só lugar

2. Newton Cross
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Passo 1
01
Preparando o madeirite
Corte os canudinhos deixando-os com aproximadamente 12 cm.
Em seguida, cole-os ao madeirite a uma distância de aproximadamente 4 cm das extremidades.
No lado oposto, cole dois pedaços de velcro macho a aproximadamente 4 cm de cada uma das extremi-
dades (veja as fotos abaixo).
Canudinhos colados na parte inferior do madeirite. Velcros colados na parte superior do madeirite.
várias experiências, um só lugar

3. Newton Cross
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Passo 2
02
Preparando a hélice e o motor
Cole a hélice ao motor com a cola quente.
Caso tenha optado pelo cooler de computador, retire a hélice sem quebrá-la. Basta forçá-la para arrancá-
la do eixo em que está fixa. Com isso, o centro dela irá quebrar, deixando um furo central.
Use esse furo para fixar a hélice ao eixo do motor elétrico com um pouco de cola quente.
Fixação da hélice de cooler utilizando cola quente.
Hélice retirada de cooler de computador danificado.Hélice adaptada ao motor elétrico.
várias experiências, um só lugar

4. Newton Cross
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Passo 3
03
Preparando a base para o motor e a bateria
Com a grosa, ou lima circular, faça uma depressão no pedaço de madeira (6 x 3,5 cm) para encaixar o
motor elétrico.
Fixe a parte inferior desse pedaço de madeira ao pedaço com 7 x 3,5 cm, formando um L, como mostram
as fotos abaixo.
Cole então o motor com hélice na depressão feita.
Por fim, cole um pedaço de velcro fêmea na parte inferior dessa base.
Madeiras coladas formando um L.Fazendo a depressão para o encaixe do motor.
Motor com hélice fixado ao suporte. Velcro colado na parte inferior da base em L montada.
várias experiências, um só lugar

5. Newton Cross
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Passo 4
04
Preparando as rodas
Faça um furo central em cada um dos 4 pedaços de madeira fina de 3,5 x 3,5 cm. Esse furo deve ser
ligeiramente mais fino que o espeto de churrasco, de tal forma que ele se encaixe com firmeza.
Com a cola quente, cole os quadradinhos no centro do CD. Eles ficarão na parte interna da roda, portanto
cole-os no lado CD que você preferir deixar virado para dentro.
Quadrado de madeira com furo central colado ao CD.
várias experiências, um só lugar

6. Newton Cross
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Passo 5
05
Preparando a vela
Quebre um palito de churrasco deixando-o com aproximadamente 18 cm. Usando a cola quente, fixe os
palitos de picolé perpendicularmente ao de churrasco, como na foto abaixo. Em seguida, cole o papel
cartão (ou cartolina) à haste montada.
Fure o centro do quadrado de madeira 4,5 x 4,5 cm e fixe a vela a ele. Por fim, cole um pedaço de velcro
fêmea na parte debaixo do bloco.
Vela fixada à haste.
Haste fixada ao bloco de madeira.Haste para a vela.
várias experiências, um só lugar

7. Newton Cross
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Passo 6
06
Colocando os eixos e as rodas
Deixe os palitos de churrasco aproximadamente 1 cm maiores que os canudinhos.
Atravesse cada um deles por dentro um canudinho e encaixe cada um dos lados a uma das rodas de CD
preparadas no Passo 4.
Passe um pouco de cola no palito antes de encaixá-lo, isso o deixará as rodas mais fixas.
várias experiências, um só lugar

8. Newton Cross
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Passo 7
07
Posicionando a bateria e o motor
A bateria ficará sobre a base em L, montada com o motor. Uma dica é usar a própria embalagem plástica
da bateria para deixá-la fixa (ver foto abaixo), mas podem ser usadas outras alternativas.
Corte um dos fios do conector da bateria deixando-o, aproximadamente, 3 cm menor que o outro. Isso
evita que eles possam se tocar, gerando um curto circuito e gastando a bateria.
Solde então os jacarés às extremidades dos fios do conector.
Bateria com conector posicionada no suporte.
Conector para bateria com jacarés.Embalagem da bateria posicionada como suporte.
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9. Newton Cross
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Passo 8
08
Funcionando o carrinho
Fixe a base com o motor e a bateria à sua respectiva posição com o velcro.
Coloque o carrinho em uma superfície plana, conecte os jacarés ao motor e veja seu funcionamento.
Procure inverter os jacarés conectados ao motor e veja o que acontece.
Soprando na vela
Fixe a vela ao carrinho e ligue o motor para que sopre em direção a ela. O carrinho se movimenta? É
possível então que o carrinho se empurre?
Veja o nosso vídeo abaixo!
Carrinho pronto com vela e motor posicionados. Carrinho com hélice de cooler.
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10. Newton Cross
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Passo 9
09
O que acontece
Na primeira situação, sem a vela, ligamos o motor que passa a empurrar o ar. Como conseqüência da
3ª Lei de Newton, a lei da ação e reação, o ar empurra o motor em sentido contrário. Como não há uma
força para anular este “empurrão” do ar, o carrinho se desloca. Note que invertendo-se as conexões dos
jacarés no motor, invertemos o sentido de rotação deste e, consequentemente, invertemos o sentido
para o qual o ar empurra o carrinho e, logo, o carrinho desloca-se em sentido oposto ao inicial.
Colocando-se a vela, a situação muda. Novamente, o carrinho empurra o ar, que reage empurrando-o
em sentido contrário. Porém, esse ar é soprado diretamente sobre a vela. Ele então empurra a vela em
sentido contrário ao que havia empurrado o motor. Ou seja, o carrinho passa agora a ser empurrado por
duas forças que agem em sentidos opostos. Essas forças acabam se anulando e o carrinho permanece
em repouso.
Fazer com que o próprio carrinho sopre a vela é o mesmo que uma pessoa tentar se empurrar, ou um
motorista que, sentado dentro do carro, comece a empurrar o painel na esperança de que o carro se
desloque. Isso não é possível! Para que um corpo qualquer abandone o repouso ou mude seu estado
de movimento (em outras palavras, seja acelerado), o somatório das forças externas deve ser diferente
de zero (2ª Lei de Newton). Uma pessoa é capaz de andar, pois ela empurra o chão para trás e este a
empurra de volta. Dessa forma, das forças atuantes na pessoa, tem-se como resultante esta reação do
solo, diferente de zero.
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