FISICA NO HOPI HARI

Muito legal estudar os brinquedos !
Quem tiver a opurtunidade de ir la e fazer é muito legal !
A gente fez uma pesquisa de 30 pagians sobre MONTEZUM, LA TOUR EIFFEL E OKATAPUL ( LOOPING) !
Vamos postar um resumo !

MONTEZUM

Montezum é a maior montanha-russa de madeira da América Latina e é a montanha-russa de madeira mais próxima de Jundiaí. Também, pudera, sua extensão é de 1,2 quilômetro e ela se situa em Vinhedo.

O tempo total de percurso da Montezum é de 1min 27seg, e 30seg desse tempo são gastos durante a subida inicial. Veja abaixo uma foto da Montezum:

No ponto mais alto da Montezum (vide foto acima) o carrinho de massa 7500kg é praticamente abandonado do repouso e a energia mecânica dele é dada pela fórmula Em = Ep + Ec. Acompanhe o cálcula abaixo:

Em = Ep + 0

Em = mgh + 0

Em = (7500).(10).(44)

Em = 3300000

Como a Energia Mecânica se conserva por todo o trajeto (estamos desconsiderando o atrito), podemos calcular qual a velocidade máxima que o carrinho atinge. Essa velocidade ocorre ao final da primeira descida. Observe:

Em = Ep + Ec

Em = 0 + (mv²)/2

(a energia potencial na parte mais baixa é nula)

v² = [(2).(Em)]/(m)

v² = [(2).(3300000)]/(7500)

v² = (2).(440)

v² = 880

v = 29,66

Nesse ponto a força centrípeta é para cima e também pode ser calculada. Veja seu cálculo:

Fc = (mv²)/r

Fc = (7500).(880)/r

Fc = 6600000/r

(não sabemos o raio da curva)

Outra coisa legal desse ponto é que nele nós tivemos sensação de aumento de peso. Essa sensação varia durante todo o percurso e, se o carrinho passar pela parte de cima da 'lombada', parece que o peso diminui.

LA TOUR EIFFEL

Esse simulador de elevador não é muito bom, afinal, ele faz as pessoas caírem em queda livre por 47 metros. O próximos 22 metros dessa torre de 69m são utilizados para a frenagem, realizado por intermédio de aparatos eletro-magnéticos.

Após a queda livre, o carrinho de massa 1000kg pode chegar ao máximo de 26,11m/s (94km/h). Os efeitos desse brinquedo podem ser observados na foto abaixo:

No topo da Tour Eiffel a energia mecânica de cada carrinho é:

Em = Ep + Ec

Em = Ep (o carrinho tá parado)

Em = mgh

Em = (1000).(10).(69) (desconsideramos a massa das pessoas)

Em = 690000

Agora que sabemos a energia mecânica, podemos calcular a velocidade do carrinho após a queda livre:

Em = Ep + Ec

690000 = (1000).(10).(22) + (1000)(v²)/(2)

690 = 220 + v²/2

470 = v²/2

v² = 940

v = 30,65

A velocidade calculada é diferente da velocidade real porque desconsideramos o atrito em nosso raciocínio, por conveniências de cálculo.

Agora podemos calcular a aceleração dos freios magnéticos a partir da equação de Torricceli. Acompanhe-nos:

V²fim = v² + 2as (v (minúsculo) é o mesmo do exemplo anterior)

0 = 940 + (2).(a).(22)

a = -(940/44)

a = -21,36.

KATAPUL

Katapul é uma montanha russa de aço, localizada no parque de diversões Hopi Hari. É a única montanha russa de propulsão do Brasil (em que o trem não necessita de subir por meio de uma corrente para adquirir energia: ele já é lançado). Tem 220,1 metros de extensão, atinge 85,3km/h em 3 segundos, e possui uma altura de 42 metros, fazendo com que seja a montanha russa de aço mais alta do Brasil.

O trem é lançado da estação por meio de um contra-peso de 40 toneladas que encontra-se dentro de uma torre branca abaixo da primeira subida da atração. O contra-peso cai com uma certa velocidade, fazendo com que um sistema de roldanas e cabos se movimentem, encaixando um aparelho chamado Pusher atrás do último vagão, e este, por sua vez, empurra o trem até a velocidade de 85,3Km/h em apenas 3 segundos.

Ao atingir 85,3Km/h, o pusher solta o trem, fazendo com que ele passe em um looping de aproximadamente 18 metros, e em seguida, suba uma rampa de 42 metros e inclinação de 70º. Ao chegar próximo ao topo dessa rampa, o trem já está sem energia potencial, o que faz com que ele pare, e comece a voltar de costas.

Ao descer esse trecho de costas, o trem passa novamente no looping, percorre a área de lançamento, e passa pela estação onde sua velocidade é controlada pelos freios, e depois, sobe outra rampa de 70º de inclinação. Sua energia potencial acaba novamente, fazendo com que ele volte (de frente) para estação, e seja parado completamente.

Todo esse processo (do lançamento à parada total) ocorre em cerca de 30 segundos.

Esperamos que vocês tenham gostado de conhecer melhor essas situações extremas as quais somos submetidas nesses brinquedos, pois nós gostamos!!

abraços,
Vitor Ramos
Matheus Barbosa
Felipe Santana
;*

Postado por galileugalilei