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)

Jato dágua

Objetivos

Entre os objetivos gerais deste projeto de aprendizagem temos:

Gerais

• * – Aprender como se aprende Física;
• * – Trabalhar colaborativamente e em grupos;
• * – Gerenciar informações e transformá-las em conhecimento;
• * – Usar as TICs como ferramentas de aprendizagem;
• * – Aprender em Redes Colaborativas de Aprendizagem.
• * – Conectar-se a outras pessoas ou base de dados para aprender

Específicos

Entre os objetivos específicos deste projeto podemos citar:

• * – Estimar, experimentalmente, velocidades de lançamentos oblíquos;
• * – Avaliar, com base na teoria, o que precisa ser mensurado para a determinação de uma dada grandeza física;
• * – Planejar uma medição física.
• * – Refletir criticamente sobre resultados experimentais, com base na teoria estudada.

A Atividade

O grupo (4 alunos) deve estimar qual o módulo da velocidade de saída de um jato de água (pode ser de um bebedouro ou de uma mangueira de jardim). Para isso, devem discutir entre si, que grandezas devem ser medidas, como medí-las e como relacioná-las para a estimativa desejada.

A discussão deve ser feita entre os integrantes do grupo (presencialmente) e/ou entre os vários grupos (usando os comentários deste texto ou nosso fórum). Pode-se discutir as propostas de execução do projeto com o professor, no horário do apoio ou nos últimos 15 minutos da aula de física.

Os grupos devem publicar (no blogue) um breve roteiro sobre como vão estimar o módulo da velocidade de saída do jato de água. Esse breve roteiro deve, obrigatoriamente, conter:

• * – Quais grandezas físicas são importantes para a estimativa da velocidade de lançamento;
• * – Quais os procedimentos que serão utilizados para a medição dessas grandezas, justificando-os;
• * – Que instrumentos serão necessários para as medidas;
• * – Como os dados coletados serão tratados matematicamente (modelo físico utilizado);

Para simplificar as coisas, não faremos a propagação de erros das medidas! Assim, o que teremos é apenas uma estimativa rudimentar desse valor!

É incentivado que os grupos interajam entre si, discutindo as suas propostas (via comentários neste texto ou usando o fórum), criticando-as, mas cada grupo deve elaborar o seu roteiro para publicá-lo aqui no blogue!

Cronograma

• * Até 20 de junho, publicar no blogue (aqui) (com o cabeçalho padrão) o roteiro do experimento.
• * Até 08 de julho, publicar no blogue (aqui) (com o cabeçalho padrão) a estimativa encontrada, com os dados experimentais e uma sucinta discussão de como o resultado foi obtido.

Outros

Esse projeto terá nota máxima de 2.0 pontos. 1,0 ponto para o roteiro e 1,0 ponto para o resultado final. O processo é mais importante que o produto!

Dúvidas, sugestões e reclamações (nesta ordem) usem os comentários.

Física: Professor Sérgio F. Lima

Alunos: Bruno de Melo Cadiz (5)                 Turma: 2102

Thiago Matias Pereira (30)                         Turno: Tarde

William Rabello de Carvalho Almeida (32)

Rafael de Oliveira Braga (25)

Relatório do Projeto de Aprendizagem #1: Velocidade Média

Como descrito previamente no roteiro do Projeto de Aprendizagem #1: Velocidade Média, os procedimentos fundamentais para a medição das grandezas foram a determinação das distâncias a serem percorridas, estas de módulo 10m, 15m & 20m (SI) e a cronometragem do tempo desenvolvido pelos alunos.

Agora, passamos ao ‘’trato matemático’’ dos dados coletados.

Tempos desenvolvidos pelo ‘’corredor’’(em minutos)

Média dos tempos

Velocidade Média

Impressões & Detalhes

Com os dados coletados, podemos analisar diversos aspectos do experimento realizado. O primeiro é que as imprecisões nas medições e estabelecimentos de médias e demais se devem realmente mais ao fator-decimal, ou seja, os decimais ignorados, do que ao fator-humano, ou seja, ao fato de que estamos lidando com um ser humano sujeito a cansaço e diversos outros estados do corpo ou do espírito.

Mas, voltando à Física, outro aspecto é que no estabelecimento da média dos tempos, todos originaram uma dízima periódica, aproximada em duas casas após a vírgula. Curioso, não? Além disso, o grupo preferiu não adicionar valores para os intervalos de acionamento e parada do cronômetro para evitar a incorrência em erro.

E uma última observação sobre a tabela de Velocidade Média. As três operações resultaram em dízimas não periódicas, ou seja, de casas decimais infinitas até que se prove o contrário, porém estão descritas até as casas decimais definidas com a ajuda de um programa de computador chamado Calculadora até o limite do programa. O que o grupo quis ressaltar com isso foi a ínfima diferença entre os três resultados, questão de centésimos.

Conclusão do Relatório

‘’A velocidade média de uma mesma pessoa tende a diminuir para distâncias maiores’’

Podemos afirmar isto? Talvez sim. Os dados coletados experimentalmente nos mostram isto.Mas a diferença ,a diminuição de velocidade é tão ínfima, centesimal, que há até a probabilidade de ser ocasionada por fatores já citados mas não considerados para evitar-se o erro (como adição de valores para os intervalos de acionamento e parada do cronômetro).Por isto a conclusão de que: ‘’A velocidade média de uma mesma pessoa tende a diminuir para distâncias maiores’’ é precipitada.Mas não sem fundamento pois da mesma forma que o erro pode ocasionar uma diferença de velocidade para menos, sempre existe a possibilidade de ocorrer o contrário.

Finis

Introdução

Este texto tem o objetivo de esclarecer e definir de modo claro, qual é a atividade a ser realizada pelos alunos do 1 ano de física, Unidade Centro, Colégio Pedro II.

Objetivos

• Familiarizar os alunos com as ferramentas que usaremos ao longo deste ano, em particular com o blogue dos alunos e com nossa rede social;.
• Estender o conceito de relatividade na descrição dos movimentos (e tudo que diz respeito ao movimento) para situações do cotidiano;
• Desenvolver a habilidade de trabalhar em equipe de modo presencial e a distância.

A Atividade

Construir um mapa, da escolha do grupo (leia-se, de qualquer lugar da preferência do grupo) e representá-lo do modo que um observador, aqui no Rio de Janeiro (Brasil) o veja de modo cinematicamente correto!

O mais importante, não é o produto final do trabalho, mas as questões, dúvidas e soluções produzidas pelos alunos na realização desta tarefa, relativamente bem trivial.

As dúvidas sobre a realização do trabalho devem ser tiradas com o professor, presencialmente, ou ainda usando o fórum na nossa Rede Social.

Mais alguma dúvida? Use os comentários abaixo!

Prof. Sérgio F. Lima