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: Rafael de Oliveira Braga (25)

William Rabello de Carvalho Almeida (32)

Paulo Renato Rosa de Assumpção Thompson Mello (23)

Bruno de Melo Cadiz (5)

Thiago Matias Pereira (30)

                                               Roteiro do Projeto Leis de Newton

Materiais e instrumentos que serão utilizados na realização do experimento

• Balança
• Cronômetro
• Roldana
• Fita Métrica
• Durex Colorido
• Fio de Nylon
• Dois blocos pequenos (A e B)
• Superfície para interromper o movimento do bloco que vai descer

Procedimentos que serão seguidos na realização do experimento  

• Medição das massas dos blocos A e B.
• União dos dois blocos pelo fio de nylon.
• Posicionamento do sistema composto pelos blocos na roldana.
• Marcação do ponto de partida do bloco que se deslocará pela superfície horizontal.
• Marcação da diferença de altura do bloco na vertical até a superfície na superfície horizontal (ponto O representado no diagrama do blog).
• Cronometragem a partir do ponto O
• Medição da distância percorrida pelo bloco na horizontal a partir do ponto O

Variáveis que serão medidas e como, incertezas (medidas, estimadas ou calculadas) e os procedimentos para se efetuar as medidas.

• Medição do coeficiente de atrito por deslizamento
• Atenuar erros sistemáticos, aleatórios e acidentais pela repetição do experimento duas vezes.
• Grandezas Físicas Escalares e Vetoriais a serem consideradas: Massa, Tempo, Comprimento.
• Desprezar-se-á as massas correspondentes à roldana e à corda,assim como a elasticidade do fio de nylon, considerando o mesmo como um fio ideal

hyper-ligação para o Vídeo

A partir de uma simulação de experimento sobre Leis de Newton os alunos (grupos com 4 alunos) construirão uma versão real do experimento, com os seguintes objetivos:

• Discutir os conceitos físicos envolvidos no experimento (de modo colaborativo);
• Discutir os limites (proximidade da realidade, vantagens e desvantagens) de simulações de experimentos de física (de modo colaborativo);
• Discutir a pertinência de representar resultados com um número adequado de algarismos (algarismos significativos);
• Aprender a partir de uma situação problema + pesquisa + discussão e não a partir da exposição do Professor;
• Produzir material (multimídia e/ou textual), colaborativamente, sobre os experimentos!
• Comparar o experimento real com a simulação do experimento apontando vantagens e desvantagens, do ponto de vista dos alunos, em se usar um ou outro!

Objetivos Específicos

• Compreender o que é um modelo físico e os significados implícitos na representação de resultados experimentais;
• Aprender sobre tratamentos de dados experimentais numa situação de experimentação real e significativa;
• Aprofundar a aplicação das Leis de Newton;
• Relacionar cinemática e dinâmica (pleonasmo físico) numa situação experimental;
• Aprofundar/Explorar o conceito de Força de Atrito;
• Desenvolver literacia digital nos Estudantes;
• Introduzir as TICs no cotidano do ensino/aprendizagem de Física;
• Avaliar a pertinência (ou não) da comparação dos valores obtidos numa simulação com os valores experimentais (tempo, coeficiente de atrito, aceleração de queda).

Descrição do Projeto

Introdução

Os grupos irão acessar esta simulação ou esta versão traduzida da mesma simulação e, após discutirem sobre a mesma e entendê-la teoricamente, irão reproduzí-la no laboratório de Física do Colégio Pedro II (Unidade Centro).

A busca desta compreensão, deseja-se, deve se dar pela interação e discussão assíncrona das ideias, conceitos e proposições no blogue da disciplina ou no Fórum web da nossa Rede Social.

Como discutir as questões do Projeto?

Perguntas e dúvidas sobre o projeto devem ser publicadas aqui nos comentários desta entrada do blogue ou no fórum específico (perguntas por e-mail ou em outras redes não serão respondidas!).

Após a compreensão do experimento, cada grupo irá produzir, por escrito e no blogue (não haverá nada em papel!), um mini-roteiro experimental. Esse mini-roteiro deverá conter:

• Nome, sobrenome e turma dos integrantes do Grupo(se o aluno não estiver com seu nome aqui não terá nota!)
• os materiais e instrumentos que serão utilizados na realização do experimento;
• os procedimentos que serão seguidos na realização do experimento;
• as variáveis que serão medidas e como;
• as incertezas (medidas, estimadas ou calculadas);
• os procedimentos para se efetuar as medidas;

Os grupos só poderão ir ao laboratório após a publicação do seu roteiro experimental no blogue!

Após a realização do experimento e o tratamento dos dados experimentais cada grupo deverá escrever o seu Roteiro de Replicação do Experimento e publicá-lo no blogue da disciplina (na categoria Projetos de Aprendizagem), obrigatoriamente, com a seguinte estrutura:

• Integrantes do Grupo – Turma, Série, Colégio e Ano – Sem necessidade de Comentários.
• Licença de Distribuição do Trabalho – Basicamente diz o que pode e o que não pode ser feito com o trabalho de vocês. Essa licença pode ser escolhida seguindo este apontador/link, respondendo as poucas questões do formulário e copiando (o texto gerado) a licença para o trabalho de vocês. Vejam este exemplo de uso da licença.
• Referencial Téorico – Basicamente descreve toda a física por trás de cada procedimento efetuado no experimento num nível de profundidade compatível com alunos do Ensino Médio. (Não é cópia de Livros, é produção textual dos alunos!). Nesta parte também será feita uma comparação crítica entre o experimento e a simulação!
• O passo-a-passo em si – Nesta parte o grupo descreverá materiais, montagens, dicas de realização do experimento e tudo que julguem necessário para que qualquer um possa, ao seguir o roteiro, reproduzir o experimento.

Referências

• Algarismos Significativos e erros em medidas física – http://educar.sc.usp.br/fisica/erro.html
• Algarismos Significativos – http://vestibular.uol.com.br/ultnot/resumos/ult2766u24.jhtm
• Algarismos e Erros – http://www.fisica.ufjf.br/disciplinas/labfis1/aula1.pdf
• Leis de Newton e Força de Atrito – http://plato.if.usp.br/~fep2145d/AULAIQ/Aulas%20teoricas/Leis%20de%20Newton%202.pdf
• Tipos de Força – http://br.geocities.com/galileon/1/forcas/forcas.htm
• Força de Atrito – http://www.feiradeciencias.com.br/sala06/06_RE06.asp
• Google é seu amigo – http://www.google.com.br

Cronograma

• Até 03/11/2011 d.C – Definição dos Grupos
• Até 17/11/2011 d.C – Preparativos Teóricos e Práticos do Experimento Realizados (Roteiro Experimental publicado)
• Até 01/12/2011 d.C – Realização do Experimento Real no Laboratório de Física.
• Até 08/12/2011 d.C – Finalização do Roteiro de Replicação do Experimento (Roteiro de Replicação Publicado)

A administração dos prazos é uma responsabilidade do grupo. Deixar para publicar na última hora não será justificativa para o não cumprimento dos prazos caso algum problema técnico (que persegue os alunos que deixam tudo para a última hora) ocorra!

Certificação (aka Avaliação)

Embora considere a nota, um câncer da escola e, sobretudo, por questões legais, este projeto de aprendizagem (se quiserem podem chamar de trabalho, pois dá trabalho aprender!) produzirá uma nota para os alunos.

O valor máximo da nota é 3.0 e corresponde a 30% da nota trimestral (embora discorde deste percentual, o mesmo foi definido em instâncias superiores!).

A nota estará distribuída do seguinte modo:

• Até 1,0 Ponto pela realização do experimento;
• Até 1,0 Ponto pela participação individual do aluno em todas as etapas do experimento (discussões, pesquisas, sugestões, etc… manifestadas explicitamente em sala, laboratório ou no blogue.);
• Até 1,0 Ponto pela produção do Roteiro de Replicação do Experimento.

Outros

Dúvidas, sugestões, esclarecimentos, reclamações etc devem ser enviadas/publicadas aqui nos comentários desta entrada no blogue.

Se você não é aluno e chegou aqui via mecanismos de buscas, use os comentários no blogue para perguntar algo sobre este projeto.

Olá Pessoal,

Espero que estejam, minimamente, pegando nos cadernos ou livros nesta indesejada greve… (ao menos, indesejada pra mim!)…

Eu realmente esperava que muitos de vocês já viessem com as resoluções da lista de apoio, apenas com uma ou outra dúvida…

“Prof. na questão X eu fiz isto, isto e aquilo, mas não consegui passar desta parte… pode me ajudar neste ponto específico?¨

Mas os clamores são apenas pelo gabarito :-)

Então, segue abaixo, o gabarito! Dúvidas? Usem os comentários abaixo!

lista-exercicio-prova-apoio-gabarito(clique para baixar ou abrir o gabarito em PDF)

Eu acho que não tem nenhum erro grave de digitação! Mas se encontrarem algo que mereça correção, por favor, usem os comentários.

Espero que nossas aulas voltem logo!

As datas importantes:

Parte teórica: Data limite : 16/10/2008
Parte Prática: Semana de 20 a 26 de Outubro

Dúvidas, e tudo relacionado ao trabalho devem ser feitas no tópico cujo apontador/link está abaixo:
http://aprendendofisica.ning.com/forum/topic/show?id=1777520%3ATopic%3A9291

Descrição do trabalho em um dos arquivos abaixo:

• Trabalho Física: 2008-1ano – Força Centripeta (PDF)
• Trabalho Física: 2008-1ano – Força Centripeta (ODT)
• Trabalho Física: 2008-1ano – Força Centripeta(RTF)