Aprendendo Física em Rede

Rio de Janeiro, 14 de maio de 2015

Colégio Pedro II – Campus Centro

Disciplina: Física

Professor:  Sérgio Lima

2º ano do Ensino Médio de 2015

Turma: 1201

Alunas:

Beatriz Fernandes Medeiros de Castro Lopes          Nº: 05

Mylena Caparelli do Nascimento Craveiro             Nº: 24

Stephanie Fernandes Rodrigues                                 Nº: 29

 

Roteiro da estimativa encontrada do módulo da velocidade de saída de um jato de água –

Última parte

 

No dia 07 de maio de 2015, uma quinta-feira, durante o primeiro tempo da aula de física, foi realizado no colégio o experimento para a medição dos dados necessários apontados no roteiro já publicado: altura máxima, alcance horizontal e ângulo de saída; Onde os grupos saíram da sala e foram procurar um bebedouro para sua medição específica.

Decidimos fazer o experimento no bebedouro em frente ao banheiro feminino do primeiro andar por motivos de: por ser o mais afastado da sala, poucos grupos escolheriam o mesmo, logo, estaria mais vazio.

 

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Relembrando que:

Onde:

A = alcance máximo horizontal —> medido com uma régua perpendicular ao “bico” do bebedouro;

 

h = alcance máximo vertical (altura) —> medida com uma régua paralela ao “bico” do bebedouro;

 

Vo = velocidade inicial  —> incógnita;

 

θ = ângulo de saída do jato d’água —> medido o centro do transferidor no mesmo ponto do “bico” do bebedouro;

 

g = aceleração da gravidade (constante) ≈ 9,8 m/s²  —> valor fixo, encontrado no livro de física.

 

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Agora vamos para os dados encontrados!

A = 6 cm = 0,06 m  

 

h = 5 cm = 0,05 m

 

θ = 70°  ( infelizmente, nos esquecemos de tirar a foto :( )

—> sen 70º = 0,939692620785908 —> cos 70º = 0,342020143325669

 

g ≈ 9,8 m/s²  —> g = 9,80665 m/s²

 

 

• Obs.: Como dito no roteiro anterior, para podermos aplicar as fórmulas de forma correta, as unidades de medida e tempo devem estar representadas por: velocidade = m/s; alcance = m; altura = m.

 

• Obs 2.: Para um resultado mais preciso, é recomendável que se faça a média aritmética entre os valores encontrados nas duas formas e que se use os valores exatos das medidas, sem aproximações, esta que será feita apenas com o resultado final.

 

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• Cálculos:

 

—> Aplicando na fórmula do alcance horizontal:

 

0,06 = Vo² x 2 x sen 70º x cos 70º/9,80665

0,06 x 9,80665 = Vo² x 2 x 0,939692620785908 x 0,342020143325669

0,588399 = Vo² x 2 x 0,32139380484327

0,588399 = Vo² x 0,64278760968654

Vo² = 0,588399/0,64278760968654

Vo² = 0,915386344000839

Vo = √0,915386344000839

Vo’ = 0,956758247417204

 

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—> Aplicando na fórmula da altura máxima:

 

0,05 = Vo² x sen² 70° /2 x 9,80665

0,05 = Vo² x (0,939692620785908)²/19,6133

0,05 x 19,6133 = Vo² x 0,883022221559489

0,980665 = Vo² x 0,883022221559489

Vo² = 0,980665/0,883022221559489

Vo² = 1,110577940233561

Vo = √1,110577940233561

Vo” = 1,053839617889535

 

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Sendo assim, é necessário fazer a média aritmética entre os valores encontrados para Vo para um resultado mais preciso.

Vo = Vo’ + Vo”/2

Vo = 0,956758247417204 +  1,053839617889535

Vo = 2,010597865306739/2

Vo= 1,00529893265337  —> Feita a aproximação final —> Vo ≈ 1,00 m/s

 

 

Resposta: A velocidade inicial (Vo) do jato d’água é de aproximadamente 1,00 m/s.

 

 

Colégio Pedro II – Campus Centro

Professor: Sérgio                 Turma: 1201

Disciplina: Física

Componentes:        Joyce Cunha           n° 18

Julianne Brito           n°19

Larissa Assis   n°20

Lorrein Diuly  n°21

 

Roteiro de Aprendizagem do Bebedouro – Parte Final

O dia sete de maio de 2015 (07/05/2015 – quinta-feira), previamente escolhido pelo professor, foi destinado para realizar no colégio a medição dos dados necessários que foram apontados no nosso roteiro inicial (altura máxima, alcance horizontal e o ângulo do jato de água). Para a medição destas grandezas foi necessário o uso de régua e um transferidor como nas imagens abaixo:

 

 

A partir dos valores encontrados é possível calcular a velocidade do jato d’água.

A = V0² sen 2Ɵ/g

H = (V0² x SenƟ²) / 2g

Dados:

A = 7,5 cm

H = 7,0 cm

Ɵ = 65° aproximadamente

Sen 2Ɵ = sen 130° = 0,7660444431

Sen Ɵ = 0,9063

g = 9,8 m/s² (aceleração da gravidade)

Obs.: Para a realização dos cálculos é necessário que todas as medidas estejam com a mesma unidade, logo 7,5 cm e 7 cm devem ser convertidos para metros (0,075 m e 0,07 m).

Para A = V0² sen 2Ɵ/g, temos:

0,075 = V0² x 0,7660444431/9,8

0,075 x 9,8 = V0² x 0,7660444431

0,735 = V0² x 0,7660444431

V0² = 0,735/0,7660444431

V0² = 0,95947435

V0 = √0,95947435

V0 = 0,9795276157

E para H = (V0² x SenƟ²) / 2g, temos:

0,07 = (V0² x 0,9063²) / 2 x 9,8

0,07 = (V0² x 0,82137969) / 19,6

0,07 x 19,6 = V0² x 0,82137969

1,372 = V0² x 0,82137969

1,372 / 0,82137969 = V0²

1,67036026 = V0²

V0 = √1,67036026

V0 = 1,29242418

Finalmente com as velocidades em mãos basta fazer uma média aritmética para obtemos o valor mais preciso da velocidade média.

V0 = (0,9795276157 + 1,29242418) /2

V0 = 2,271951176 / 2

V0 = 1,135975588

V0 = 1,13 m/s aproximadamente