Elementos constituintes:  

Carrinho móvel, eixo das rodas com roldana, haste para suporte de massa e “peso” (massa). 
 

Objetivo educacional principal: 
Com esse experimento é possível fazer uma análise qualitativa e semi quantitativa da transformação de energia potencial gravitacional (E = F.d = P.h = mgh) em energia cinética (E=1/2mV2).  

 Objetivos educacionais secundários: 

Com esse experimento, pode-se também discutir o torque (T= F.r) de maneira qualitativa. O torque é aplicado pela foça peso e transmitido ao eixo por meio de uma corda. Como a corda tem um determinada diâmetro, o raio de aplicação da força dependerá do número de voltas e do diâmetro da corda, à medida que ela desenrola, o torque diminui, pois, o raio diminui. As três Leis de Newton também podem ser discutidas, inicialmente o sistema está em repouso, depois há a uma variação na velocidade do corpo, por fim, o movimento variou em função do atrito entre a superfície e as rodas. As rodas “empurram” o chão e o chão “empurra” as rodas, observa-se que nessa situação, o atrito acelera o sistema.  

Expectativas de Aprendizagem: 

EM.FIS.08. Comparar diferentes tipos de movimentos atribuindo significado aos conceitos de posição, velocidade (média e instantânea), aceleração e trajetória e reconhecer sua presença desses conceitos em situações cotidianas. 

EM.FIS.10. Compreender a evolução histórica das relações entre força e movimento relacionando o conceito de força aos efeitos que sua ação causa nos corpos (equilíbrio estático, variação de velocidade e deformação). 

EM.FIS.11. Compreender a relação das grandezas físicas: força, potência, trabalho e energia em diversos sistemas físicos, permitindo a análise de situações que envolvam sistemas mecânicos, térmicos e elétricos. 

EM.FIS.13. Compreender e quantificar as diversas formas de transformação de energia e as características de sistemas conservativos e não conservativos. 

EM.FIS.15. Caracterizar as principais formas utilizadas para a obtenção de energia: elétrica, térmica ou mecânica e os impactos socioambientais que geram. 

EM.CNT.02. Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências. 

EM.CNT.03. Elaborar relatórios técnicos para discussão de temas científicos fundamentando com o uso de gráficos, tabelas, equações entre outros elementos textuais. 

 
Considerações:  

Nesse experimento, pode-se fazer um paralelo com o funcionamento das usinas hidrelétricas. Essas convertem a energia potencial gravitacional da água armazenada em um reservatório que está verticalmente mais alto com relação a uma referência. Obviamente, não conseguimos fazer um carro movido a gravidade e que se tenha uma determinada autonomia, pois para deslocar verticalmente a massa sobre a qual a gravidade irá agir, é necessário trabalho (E = F.d = P.h = mgh). A viabilidade da usina hidrelétrica é possível graças a irradiação solar que é responsável pela evaporação da água e movimento do ar (ventos). Sendo assim, esse experimento pode ser utilizado como motivador para discutir a produção e uso da energia, bem como seus impactos sociais e ambientais.