Aprendendo Física em Rede

Colégio Pedro II- Campus Centro

Rio de Janeiro, 2 de maio de 2015

Disciplina: Física

Conteúdo: Lançamentos Oblíquos

Componentes:

Joyce Cunha                               Nº.:18

Julianne Brito                            Nº.:19

Larissa Assis                               Nº.:20

Lorrein Diuly                             Nº.:21

Projeto de aprendizagem bebedouro

Esse trabalho tem como finalidade descrever os procedimentos para estimar o módulo da velocidade de saída de um jato de água, podendo ser de uma mangueira de jardim ou bebedouro. No nosso caso utilizamos um dos bebedouros do Colégio Pedro II.

Para a estimativa, deve-se considerar o movimento oblíquo como sendo o resultante entre o movimento vertical (y) e o movimento horizontal (x). Na direção vertical o corpo realiza um Movimento Uniformemente Variado, com velocidade inicial igual a V0y e aceleração da gravidade (g). Na direção horizontal o corpo realiza um movimento uniforme com velocidade igual a V0x. O tempo é comum aos dois movimentos por estarem ocorrendo simultaneamente.

OBS: É extremamente necessário o uso de fórmulas que não necessitem medir o tempo (t), já que nas condições do nosso experimento é consideravelmente trabalhoso medir o tempo de forma precisa.

Serão utilizadas duas fórmulas que não necessitam de tempo para que achemos a incógnita:

• A=(2V0² ×sinϴ ×cosϴ)/g   (aplicada no movimento horizontal)
• h=V0²sen²ϴ/2g  (aplicada no movimento vertical)

A=Alcance do jato

V0= Velocidade inicial

θ= Ângulo de saída do jato de água com a horizontal

g= Aceleração, que no caso desse movimento é a gravidade local

h= Altura máxima

Experimentalmente utilizamos o valor da gravidade é 9,80665m/s².

Para isso algumas grandezas físicas são necessárias para estimativa da velocidade inicial da água:

1. O valor do angulo de saída do jato (θ).
2. O valor máximo do jato na vertical (h).
3. O alcance máximo do jato de água (A).
4. Valor da aceleração: gravidade (Já sabemos que vale 9,8 m/s²)

Para medir as grandezas físicas do experimento serão necessários:

• Uma câmera de fotografia qualquer.
• Uma régua milimetrada.
• Um transferidor 180°.

Como medir:

1. Para medir o ângulo do jato de água é necessário que transferidor esteja no mesmo plano e perpendicular à saída do jato. Para o feito recomenda-se que tire uma foto e faça uma montagem com um transferidor para uma maior exatidão, mas também pode medir de outras formas, como pegar o transferidor e pôr perpendicularmente à saída do jato e marcar o ângulo.

Como medir o ângulo do jato d’água

1. Para medir o alcance horizontal é necessário o uso da régua, que deve estar no mesmo plano e de forma que fique perpendicular ao bico do bebedouro e paralela a base.

Com todas as medidas das grandezas encontradas é só aplicar nas fórmulas e achar a velocidade.

Este obra está licenciado com uma Licença Creative Commons Atribuição 4.0 Internacional.

Rio de Janeiro, 02 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 do experimento do módulo da velocidade de saída de um jato de água 

A aprendizagem de física, referente a 1ª certificação do 2º ano do Ensino Médio ano letivo de 2015, consiste na estimativa do módulo de velocidade da saída de um jato de água de um dos bebedouros do colégio ou de uma mangueira de jardim. No caso do nosso grupo, optamos pelo jato do bebedouro por ser uma opção mais prática e que nos tomasse o menor tempo possível.

• Os materiais necessários foram:
– 2 Réguas (de 30 cm)
– Transferidor (de 180°)

Inicialmente, para que a medição do módulo de velocidade do experimento tivesse êxito, foi necessário saber algumas grandezas vetoriais, são elas:

A = alcance máximo horizontal
h = alcance máximo vertical (altura)
Vo = velocidade inicial
θ = ângulo de saída do jato d’água
g = aceleração da gravidade (constante) ≈  9,8 m/s²

• Obs1: A gravidade é medida em metros por segundo graças ao Sistema Internacional de Medidas (S.I.) e significa que qualquer corpo em queda, sem resistência do ar, a cada segundo vai aumentar sua velocidade, sendo assim, constante. Contudo, essa expressão é conhecida como aceleração gravitacional.

No começo procuramos nos basear nas equações horarias para calcular o lançamento do jato, entretanto a incógnita do tempo (t) é requerida em ambas as equações e, por ser extremamente complexo medir com precisão essa grandeza escalar, resolvemos simplificar e utilizar fórmulas que não estão em função deste, onde Vo será a velocidade inicial e a nova incógnita da questão. Estas são:

Para medir o alcance horizontal, colocamos uma régua perpendicular ao “bico” do bebedouro e marcamos onde o jato de água atingia.
A medição da altura máxima (h) foi feita em dois processos: primeiro aproveitamos a régua utilizada para medir o alcance horizontal para termos suporte e mais certeza de que não erraríamos a medida; e em seguida uma outra régua paralela ao “bico”, que encostava na régua suporte até o ponto da altura máxima.
Para medir o ângulo inicial, colocamos o centro do transferidor no mesmo ponto do “bico” do bebedouro e observamos no mesmo sentido da água, para a esquerda.

• Obs2: É necessário que se tenha muita atenção tanto quando for medir o alcance horizontal, quanto o vertical, pois, para fazer a medição correta, a régua deve estar posicionada no mesmo plano do “bico” do bebedouro, ou seja, de onde sai a água, e não na parte inferior.

As unidades de medida e tempo devem estar representadas por:
– Velocidade = m/s
– Alcance = m
– Altura = m

Assim que todas as medidas forem encontradas, basta substituí-las nas fórmulas dadas acima e o valor da velocidade inicial será obtido.
Por fim, recomendamos que, para um resultado mais preciso, seja feita uma média dos resultados encontrados com as duas fórmulas.