A FÍSICA E NÓS - ::: QUER MEDIR O SEU TEMPO DE REAÇÃO ? :::

::TEMPO DE REAÇÃO:::

O tempo de reação de uma pessoa é importante para muitas atividades do dia-a-dia, especialmente para a segurança no trânsito.

Você sabe quanto vale o seu tempo de reação? Sabe quanto vale o tempo médio de reação de uma pessoa normal e sóbria? Dá para medir isso? É uma boa idéia usar um cronômetro?

Eu diria que um cronômetro (como o da foto ao lado) controlado mecanicamente por uma pessoa não seria uma boa idéia pois o próprio tempo de reação dela para disparar/parar o instrumento afetaria de forma drástica o resultado final da medida.

Mas podemos usar uma régua. E, antes que você se espante com o uso de uma régua para medir tempo, explico o procedimento no qual vai precisar de uma régua de 30 cm de comprimento e duas pessoas que chamaremos de P1 e P2.

Procedimento experimental

1 – P1 segura a régua na vertical, pela ponta "30 cm" que deve estar para cima;

2 – P2 fica com os dedos polegar e indicador na outra ponta da régua, a ponta do "0 cm", fazendo uma "pinça", preparada para agarrar a régua a qualquer momento;

3 – Sem dar nenhum sinal, P1 solta a régua num certo momento e ela começa a cair verticalmente, em queda livre;

4 –Assim que perceber que a régua começou a cair, P2 deve tentar segurá-la firmemente com os dedos polegar e indicador, fechando a "pinça" (note que é justamente aqui que P2 vai ter que reagir a um estímulo externo e o seu tempo de reação vai aparecer no experimento);

5 –P2 pára a queda da régua num certo ponto que pode ser lido diretamente na própria escala graduada em cm. Este ponto indica exatamente o deslocamento (ou altura H de queda) da régua durante o tempo tR de reação de P2.

Análise teórica

Note que, como a régua cai em queda livre, sua aceleração é a própria aceleração da gravidade local, ou seja, a = g = 9,8 m/s² (constante de valor conhecido para o planeta Terra).

Como a aceleração é constante, teremos Movimento Uniformemente Variado (MUV).

Note ainda que a régua começou a cair a partir do repouso, ou seja, com velocidade inicial nula (v0 = 0).

Com o procedimento acima descrito conseguimos medir a altura H de queda da régua com aceleração constante g.

A partir da função horária dos espaços do MUV poderemos encontrar o tempo tQ de queda da régua que será exatamente o tempo de reação tR de P2.

Entendeu a idéia experimental?

Modelagem dos Dados

Partindo da função horária dos espaços do MUV podemos encontrar esse tempo. Acompanhe:



Na expressão acima, como já foi discutido no tópico "análise teórica", ∆S = H, v0 = 0, a = g = 9,8 m/s² = 980 cm/s² e t = tR. Substituindo estes valores na expressão acima teremos:



Terminando as contas obtemos a expressão que nos dará o valor de tR, ou seja:



onde a medida de H deve estar em centímetros (cm) para que o tempo tR seja dado em segundos (s).


Exemplo de aplicação

Se você mediu H = 9 cm na queda da régua, então a raiz quadrada de H dará 3, certo? Pela expressão acima, teremos tR = 0,045 x 3 = 0,135 s ou, ser preferir, 135.10-3 s ou ainda 135 ms (135 milissegundos).

Viu como uma boa idéia pode nos conduzir a um experimento interessante? Para os físicos, tudo é sempre uma questão de soltar a imaginação para bolar um experimento legal onde se possa medir o que se quer!

Observação

Como para imaginação não há limite, pelo menos em tese podemos medir tudo o que quisermos no Universo. A criação do experimento vai depender somente da imaginação do seu criador. A sua realização vai depender da viabilidade tecnológica necessária e do poder de fogo de quem vai patrocinar os custos do projeto. Grana e criatividade são ingredientes importantes para o progresso da Ciência!

Mão na massa (ou melhor, na régua)

Agora é hora de chamar alguém conhecido para ser P1 junto com você (P2) e medir o seu tempo de reação. Depois inverta, você é P1 e seu amigo será P2.

É importante repetir o procedimento experimental várias vezes, para tirar uma média do valor de tR, pois todo procedimento experimental tem um erro embutido. Se fizer o experimento com calma e atenção, chegará em valores bem próximos do real.

Fonte: fisicamoderna.blog.uol.com.br - E Física na Veia! - prof. Dulcidio Braz Júnior