Colégio Pedro II – Campus Centro
Professor: Sérgio Lima Ano: 2015 d.C
Turma:1203
Alunos:
Caio Gentil Nascimento da Silva n.:02
João Marcos Cavalcante da Silva n.:15
Leonardo Cattari Gomes Lima n.:21
Leonardo Freitas Sayão n.:22
Roteiro Inicial para o Projeto Jato D’Água
Este roteiro consiste em organizar o que o grupo fará no dia das medições experimentais, e para que qualquer um possa entender como se realizará esse experimento. O objetivo do projeto é aprender física (cinemática) através de um experimento prático, em que temos que estimar a velocidade de lançamento de moléculas de água num jato oblíquo.
Para tanto, vamos utilizar um bebedouro de nosso colégio para calcular o valor de sua velocidade específica. São conhecidas por nós algumas equações que poderiam ser utilizadas, mas algumas delas utilizam a grandeza tempo (t) em seu cálculo. Seria impossível calcular o tempo que o jato de água leva para subir e descer no bebedouro apenas com instrumentos simples de medição. Por isso, sobram apenas duas formas de calcular a velocidade desse jato de água (formas conhecidas por nós). Uma delas é a fórmula que determina a distancia na horizontal do jato de água, e a outra é a que determina a altura máxima que o jato de água alcança.
Portanto, utilizaremos as duas equações e faremos uma média do resultado das duas, para efeitos de qualquer imprecisão. As duas equações necessitam de grandezas que devem ser medidas e compartilham todas as grandezas exceto uma.
A equação que determina o alcance horizontal é composta da seguinte maneira:
A = (Vox² x Sen2y) /g
- A = alcance.
- Vo = velocidade inicial.
- Sen2y = y é o ângulo que o jato de água faz com o eixo horizontal no momento que sai do bebedouro.
- g = aceleração da gravidade local.
A equação que determina a altura máxima é composta da seguinte maneira:
H = Voy² x Sen²y / 2g
- H = altura máxima.
- Vo = velocidade inicial.
- Sen2y = y é o ângulo que o jato de água faz com o eixo horizontal no momento que sai do bebedouro.
- g = aceleração da gravidade local.
Dessas medidas, a única que já sabemos é a gravidade (g), que vale aproximadamente 9.8 m/s². Para determinarmos o valor das outras grandezas (exceto a velocidade inicial, que será a incógnita), vamos utilizar instrumentos simples que estão presentes em nosso dia-a-dia: um aparelho que tire foto, duas réguas colocadas horizontalmente e verticalmente, e um transferidor. Esses instrumentos serão colocados de maneira que tenhamos uma visão na foto capaz de determinar o alcance, o ângulo de saída do jato e a altura máxima que o jato de água alcança.
(imagem meramente ilustrativa)
Após pegarmos todas as medidas necessárias, basta substituirmos as medidas nas fórmulas, obter os resultados e fazermos uma média aritmética simples com os dois resultados que obtivemos.
Roteiro de replicação para Projeto Experimental Jato D’Água está licenciado com uma Licença Creative Commons Atribuição 4.0 Internacional.
