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Física Matemática
idade: 14 – 16

Pilha de cartas

Seu livro de física, provavelmente, afirma que um objeto cairá se o seu centro de gravidade estiver fora da base do objeto. Então, como é possível deslocar uma carta muito além da base da pilha de cartas?

Tópicos e objetivos

Compreender o conceito de inclinação e centro de gravidade.

Encontrar padrões matemáticos.

Baralho ou fichas catalográficas
Tarefa dos alunos

Organize a pilha de cartas para que a carta do topo fique fora da base da pilha.

1. Por que você pode fazer isso sem que a pilha de cartas incline e caia?

2. Você pode encontrar um padrão matemático para saber o quão longe você pode empurrar cada camada?

Perguntas orientadoras
(se for necessário)

Onde está o centro de gravidade de toda a pilha de cartas?
› Sempre acima da base da pilha.

Onde está o centro de gravidade de cada parte da pilha?
› Sempre acima da parte de baixo da pilha e, por conseguinte, suportada por ela.

Conclusões

Enquanto a carta do topo pode ser empurrada para fora quase metade do seu comprimento, a segunda carta só pode sobressair um pouco menos de 1/4. Em geral, nenhuma camada n pode ser empurrada para fora mais de 1/(2n). Para empurrar a carta do topo para além da base da pilha é preciso, portanto, transferir pelo menos 4 cartas.