Trabalho de Física – 3ª Certificação

Professor: Sérgio Lima

Grupo: Ana Carolina Rodriges – nº 02

Rafaela Rizzo – nº 32

Solange Laudier – nº 34

Turma: 2106

Relatório de Física

Esse trabalho é um relatório sobre o experimento que realizamos no laboratório de física, que envolvia um sistema com dois blocos de massas diferentes, ligados por um fio de massa desprezível em uma polia fixa à quina da mesa.

Assim, achamos o coeficiente de atrito (µ) e as duas acelerações do sistema.

Utilizamos como massas – massa de a = 0,106 kg , e massa de b = 0,056 kg; utilizamos como gravidade o valor de 9,8 m/s². Com uma régua, obtivemos o valor de h (distancia do bloco a ate a cadeira) -> h = 0,142 m; e obtivemos como deslize (x) o valor de 0,155 m -> x = 0,155 m. E, achamos o tempo que o bloco a demorou para chegar ate a cadeira, que foi de 0,4 s (para haver menos incertezas, cronometramos varias vezes, e assim, calculamos uma media para o tempo).

As incertezas provavelmente ocorreram em nosso experimento por causa da utilização da régua, que possui uma imprecisão de milímetros. E, como dissemos no primeiro roteiro, pode haver ondulações na mesa.

Cálculo do coeficiente de atrito (µ):

µ = Ma . h / (Ma + Mb) . x + Mb . h

µ = 0,106 . 0,142 / 0,162 . 0,155 + 0,056 . 0,142

µ = 0,015052 / 0,02511 + 0,007952

µ = 0,015052 / 0,033062

µ = 0,455266

µ = 0,46 (aproximadamente)

Cálculo da aceleração (a1) :

a1 = g (Ma – µMb) / Ma + Mb

a1 = 9,8 (0,106 – 0,46 . 0,056) / 0,106 + 0,056

a1 = 9,8 (0,106 – 0,02576) / 0,162

a1 = 9,8 . 0,08024 / 0,162

a1 = 0,78635 / 0,162

a1 = 4,85 m/s² (aproximadamente)

Cálculo da aceleração (a2):

S = a . t² / 2

0,142 = a . (0,4)² / 2

0,142 . 2 = a . 0,16

0,284 = a . 0,16

a = 0,284 / 0,16

a = 1,775

a2 = 1,78 m/s² (aproximadamente)

Grupo: Ana Carolina Rodrigues – nº 02

Rafaela Rizzo – nº 32

Solange Laudier – nº 34

Turma: 2106

Mini-Roteiro Experimental:

Relataremos aqui o roteiro do experimento que realizaremos no laboratório, tendo em vista que a simulação computacional de um experimento de física não é equivalente ao experimento real, porque no experimento real existem fatores  que não podemos controlar, ou seja, fatores externos, como nesse caso, desvios por causa da ondulação da superfície.

O experimento deseja determinar grandezas físicas escalares e vetoriais: tempo; massa; comprimento; aceleração e forças. Na simulação, determinamos essas grandezas por meio de cálculos e medidas, desprezando a resistência do ar, a massa da roldana e da corda e não temos a dificuldade de trabalhar com fatores externos em que é impossível o controle, como já dito acima, as ondulações da superfície.

▪Materiais e instrumentos que serão utilizados:

Blocos (existentes no laboratório) – serão as ‘’ massas’’ A e B

Fios de nylon (existentes no laboratório) – serão usados para ligar os blocos.

Celular – servirá de cronômetro.

Balança – servirá para calcular as massas dos blocos.

Calculadora – ajudará nos cálculos.

Trena – servirá para medir as distâncias percorridas pelo bloco apoiado na mesa e a altura do bloco A.

Mesa – servirá de apoio para um dos blocos e a roldana(carretel).

Carretel – servirá como roldana.

Fita crepe – servirá para fixar a roldana na mesa e fazer as marcações.

Cadeira –  servirá para apoiar o bloco que estará na vertical e nos permitirá saber a altura ”h”.

Bloco de Anotações – servirá para nossos cálculos e conclusões.

▪Os procedimentos que serão seguidos na realização do experimento:

Com o auxílio da balança, iremos determinar a massa dos blocos “A” e “B” (ma e mb) . Depois, colocaremos a roldana no lugar determinado e juntaremos os blocos ao fio de nylon, já passando-o pela roldana.

Com a fita crepe, marcaremos o ponto de partida do bloco B (que estará posicionado em cima da mesa), que será o ponto B1. Também mediremos a altura do bloco A (onde está pendurado) até a cadeira (“h”). Quando o sistema entra em movimento, A desce a altura “h” até chegar na cadeira, que será igual a distância percorrida por B até a corda deixar de puxar esse bloco(ou seja, de B1 até um segundo ponto B2). Deveremos cronometrar o tempo que A leva para descer a altura ‘’h’’ e substituí-lo, assim como a distância de B1 até B2(igual á ‘’h’’) na seguinte  fórmula:  S=at²/2 , para sabermos a aceleração. Tendo a aceleração, basta substituí-la na fórmula :  a = (ma – ukmb/ ma + mb) g , para sabermos o coeficiente de atrito cinético.
As variáveis que serão medidas e como;

▪As incertezas :

Erros experimentais são erros que ocorrem por estarmos fazendo um experimento real, e não simulado no papel, por exemplo. Ou seja, provavelmente, serão erros ocorridos por instrumentos de medida defeituosos e erros aleatórios ocorridos por fatores externos e imprevisíveis, que não podemos controlá-los. Outra incerteza ou erro que ocorrerá será o desprezo da massa da roldana e do fio de nylon e a elasticidade do mesmo (calculando como uma situação ideal).

E para que esses erros reflitam ao mínimo no experimento, repeti-lo-emos quatro vezes e será feita uma média entre as medidas; utilizaremos g=9,8 m/s² para evitar mais incertezas. Também, calcularemos a menor medida da trena para ter como incerteza e calcularemos o tempo que demoramos para apertar o cronômetro.

Física: Professor Sérgio F. Lima

Alunos: Bruno de Melo Cadiz – 5

Rafael de Oliveira Braga – 25

Thiago Matias Pereira – 30

William Rabello de Carvalho Almeida – 32

Turma: 2102            Turno: Tarde        Série: 1° ano do Ensino Médio            Sala: 12

Relatório do Projeto de Aprendizagem #2: Estimando a velocidade de lançamento de moléculas de água num jato oblíquo.

Estimativa Prática

Grandezas Físicas Realmente Exploradas: Comprimento,Velocidade e Aceleração

Torricelli: Vy²=Voy²-2.g.hmax

Altura Máxima Medida: 9 centímetros

Aceleração da Gravidade: 9,8 m/s²

Trato matemático dos dados coletados: Vy² = Voy² – 2.g.Hmax
0² = Voy² – 2 x 9,8 x 0,09m
Voy² = 19,6 x 0,09
Voy² = 9
Voy = 3m/s²

Voy = Vo x Sen.Θ
3 = Vo x0,93
Vo = 3 : 0,93
Vo = 3 : 0,93
Vo ≈ 3,22 m/s²

Ufa!

Física – Professor Sérgio F. Lima

Alunos: Bruno de Melo Cadiz – 5

Rafael de Oliveira Braga – 25

Thiago Matias Pereira – 30

William Rabello de Carvalho Almeida – 32

Turma 2102                                                 Turno: Tarde                                                      Sala: 12

Roteiro do Projeto de Aprendizagem #2

Estimando a velocidade de lançamento de moléculas de água num jato oblíquo.

Grandezas Físicas A Serem Exploradas:

• Comprimento (fundamental)

• Ângulo

• Aceleração

• Tempo (fundamental)

• Velocidade

Procedimentos Que Serão Utilizados Para A Medição Dessas Grandezas:

• Comprimento: medição do alcance do jato de água e sua altura

• Ângulo: medição do ângulo de lançamento do jato de água

• Aceleração: será considerada a da gravidade (aprox.10 m/s²)

• Tempo: medido do início (lançamento do jato d’água) até o final (chegada do jato d’água ao chão ou base)

• Velocidade: calculada após a medição e trato matemático das grandezas anteriores utilizando – se as fórmulas conhecidas Torricelli – Vy²=Voy²-2.g.hmax -, para se obter Voy² e a Velocidade Inicial em y, expressa por Voy=Vo.senθ, por conseguinte a descoberta da velocidade de lançamento Vo.

Instrumentos Necessários Para As Medições Das Grandezas:

• Régua ou Metro

• Transferidor

• Cronômetro

Trato Matemático Dos Dados Coletados

• As medições de comprimento, ângulo e tempo terão seus valores aplicados às equações decorrentes (Torricelli: Vy²=Voy²-2.g.hmax e Velocidade Inicial em y: Voy=Vo.senθ) e interpretados para a obtenção da velocidade inicial do jato d’água.

No desenvolvimento do projeto, o grupo utilizará grandezas físicas escalares e vetoriais, sendo elas a velocidade, o comprimento e a aceleração.

O objetivo do projeto é descobrir o módulo da velocidade da saída de água de um bebedouro e para isso utilizaremos os conceitos ensinados no curso de física sobre lançamentos oblíquos.

Para alcançarmos tal objetivo, iremos calcular a altura máxima do jato de água com a ajuda de uma régua escolar e o ângulo inicial do jato de água a partir do bebedouro será confirmado com a ajuda de um transferidor de 180°.

Considerando a aceleração da gravidade como 9,8 m/s², a fórmula a ser aplicada será Torrichelli (Vy²= Voy² – 2. g. hmax) para encontrarmos o Voy² e para descobrirmos o Vo usaremos a fórmula da velocidade inicial em y (Voy= Vo.sen a)

Segue exemplo de dúvida:

Considerando a seguinte situação:

Onde a aplicação de força faz um ângulo “x” com o centro do bloco.

A força necessária para que o bloco sofra inclinação até recair sobre a outra face tem que ter F*sen x maior que o peso?

A fonte do vídeo, (com alguma discussão em inglês sobre o mesmo) pode ser vista apontando seu navegador pra este endereço.(Clique para abrir em outra janela)

Dito isto, algumas dicas para a resolução de problemas:

1 – Leia com atenção o enunciado e identifique o que se pede. (massa, força, corrente, ordem de grandeza, etc).

2 – Fique atento se existe uma unidade obrigatória para a resposta (Kg, N, A, etc).

3 – Caso não haja uma unidade obrigatória, prefira sempre unidades do SI (Sistema Internacional de Unidades)

4 – Identifique quais as variáveis/grandezas que foram informadas no enunciado.

5 – Com base nas variáveis e no que é pedido na questão identifique os conceitos físicos e suas relações matemáticas (fórmulas).

6 – Verifique se basta uma aplicação direta dos valores ou se é necessário cálculos intermediários.

7 – Efetue as contas e avalie se o resultado faz sentido físico.

8 – Se for de múltipla escolha (que é o caso da UERJ), verifique se o seu resultado se encontra nas alternativas.

9 – Faça uma verificação completa da sua solução.

Um Exemplo

Questão 33 – UERJ – 2010

A figura a seguir representa um fio AB de comprimento igual a 100 cm, formado de duas partes homogêneas sucessivas: uma de alumínio e outra, mais densa, de cobre. Uma argola P que envolve o fio é deslocada de A para B.

barra

Durante esse deslocamento, a massa de cada pedaço de comprimento AP é medida. Os resultados estão representados no gráfico abaixo:

A razão entre a densidade do alumínio e a densidade do cobre é aproximadamente igual a:

(A) 0,1

(B) 0,2

(C) 0,3

(D) 0,4

Após a leitura do enunciado verificamos que se pede a razão entre duas densidades (Passo 1)

Não há unidade para uma razão (passo 2 e 3).

Foram informadas (no gráfico) massas e comprimentos. (passo 4)

Então podemos calcular as duas densidades pela expressão d = m/V onde: m = massa, V = Volume e d = densidade. (Passo 5)

Ainda da geometria da barra, o volume de um trecho é dado pela área da secção reta (A) vezes seu comprimento (L): V = A.L (passo 6)

Assim, lendo no gráfico temos que a densidade do alumínio é:

d_al = m/A.L = 16/A. 40 = 4/A.10 (1)

De modo análogo, lendo no gráfico a densidade do cobre será:

d_Cu = m/A.L = 80/A. 60 = 4/A.3 (2) (96 – 16 = 80g & 100 – 40 = 60 cm)

OBS: Esta questão avalia se o candidato domina a habilidade de compreender/ler informações dispostas na forma de gráficos (cartesianos). Esta é uma característica marcante dos vestibulares atuais: Ênfase em habilidades e competências

E calculando-se a razão entre as densidades pedida: (1)/(2)

Teremos:

4/10 : 4/3 = 4/10 x 3/4 = 3/10 = 0,3 [passo 7 e 8]
Obs: A área “A” foi “cancelada” na divisão de (1) por (2)!

Verifico se não errei nenhuma conta e se os dados utilizados estão corretos. Verifico que a resposta 0,3 existe na opção c. Se tudo correu bem mais uma questão acertada de física. (passo 9)

Agora tente treinar com as outras questões de física! Começe aqui!

O material é composto de uma introdução dos conceitos e questões que caíram em provas anteriores, somente de física.

Para acessar o material, aponte seu navegador para este endereço:

http://departamento-fisica-cp2.org/material-de-fisica-para-o-enem-2009

Bons estudos!

Borboleta de Lorentz - Eu consegui..!! Capturei a Borboleta de Lorentz..!!

A Dica #01

Eu sei que nada é mais brochante do que explicar uma piada! Mas também sei que quem não entende a piada fica meio frustrado!

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A Dica #02

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