Roteiro do Projeto Experimental do Bebedouro

Colégio Pedro II
Professor: Sérgio Lima. Ano: 2015
Turma: 1205
Alunas: Anna Clara Cardoso Soares.          N°: 03
Camila Fontes Ribeiro.                                  N°: 08
Gabriella Frazão Batista.                               N°: 13
Nathalia Lima Sartore.                                  N°: 30

Projeto de Aprendizagem do Bebedouro (1º trimestre)

O Projeto de Aprendizagem do Bebedouro visa estimar o módulo da velocidade de saída de um jato de água. Utilizaremos um dos bebedouros do Colégio Pedro II para realizar este experimento, mas poderíamos utilizar também uma mangueira de jardim.
Para encontramos a velocidade, usaremos duas fórmulas: a fórmula do alcance horizontal e a da altura máxima. Aplicaremos estas fórmulas, pois as grandezas físicas contidas em cada uma delas podem ser encontradas com maior facilidade, o que possibilita achar um resultado mais preciso. Além de permitir tirar a média entre ambas, reduzindo a chance de erro. Existiria também a possibilidade de calcularmos com outra fórmula, que conta com a grandeza tempo, porém tal fórmula ( Vy = V0 x sen Θ – g x t), por apresentar esta grandeza, poderia comprometer o resultado, já que ela é mais difícil de ser calculada (teríamos que contar com recursos como vídeo).

Na fórmula do alcance horizontal, as grandezas representam:
imageA= Alcance horizontal;
V0= Módulo da velocidade inicial (incógnita da equação);
Θ = Ângulo da saída do jato de água;
G = Força gravitacional (valor fixo).

E na fórmula da altura máxima:

imageH = Altura máxima;
V0= Módulo da velocidade inicial (incógnita da equação);
Θ = Ângulo da saída do jato de água;
G = Força gravitacional (valor fixo).

Para calcularmos os valores das grandezas das fórmulas acima, faremos uso dos seguintes instrumentos:

  • Uma régua de 30 cm para medir o alcance horizontal e a altura máxima;
  • Um transferidor para calcularmos o ângulo da saída do jato de água;
  • O livro de Física para encontrarmos o valor experimental da força gravitacional (g).

Para encontramos o valor do alcance horizontal, colocaremos a régua na boca do bebedouro e mediremos horizontalmente sua distância até o lugar onde ela desce e encontra o eixo x, que está no mesmo nível de sua saída.
Com a ajuda da régua novamente vamos medir o ponto máximo que o jato de água alcança. É importante lembrar que devemos medir verticalmente a partir da linha horizontal mostrada na imagem, ou seja, o eixo x, desconsiderando a altura h do bico do bebedouro.
Para se obter o ângulo de saída é necessário o uso do transferidor que deverá ser posicionado atrás do jato de água com o ponto 0 (zero) exatamente na boca do bebedouro. Quando o jato sair, o instrumento indicará o ângulo. Este ângulo deverá ser observado tomando como base o eixo x até a saída desse jato (ângulo Θ na figura).

image
Com esses números mais o valor da força gravitacional, 9,80665 m/s2, que aproximaremos para 9,8 m/s2, poderemos calcular o V0.

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Roteiro do experimento: Projeto de Aprendizagem Bebedouro

Rio de Janeiro, 02 de maio de 2015

Colégio Pedro II- Campus centr0

Alunas: Anna Carolina Alkimin, Letícia Helena Real, Luiza Barreto e Luiza Siqueira

T: 1205       nos: 02, 18, 23 e 24.

Grandezas físicas importantes para a realização do experimento: Para encontrarmos a velocidade inicial é necessário medir a distância entre o ponto em que o jato sai do bebedouro e o ponto em que a água cai novamente no mesmo (ou a altura máxima, dependendo de qual fórmula será usada), o ângulo formado pelo jato que sai do bebedouro e também é necessário saber qual é a aceleração da gravidade, além disso também medimos a altura para fazer uma média dos resultados das duas equações usadas uma feita através da altura e outra através da distância.

Procedimentos que foram utilizados para a medição dessas grandezas: Para medição dessas grandezas primeiramente utilizamos uma escala de medida (colocada atrás da onde sai o jato de água) e uma reta suporte para medir o ângulo formado na saída da água, para termos um parâmetro para medir a distância a partir da foto.

Instrumentos serão necessários para as medições: Utilizamos para as medições uma folha quadriculada, o transferidor e a régua.

Matemáticamente aplicaremos os dados nas fórmulas: A= Vo².sen(2ɵ)/g e H= Vo²sen²ɵ/2g. E quando tivermos os valores do alcance ou altura (medidos por uma régua-A ou H), da força da gravidade (conhecida-g), e medirmos o angulo (medido pelo transferidor, saberemos o seno do mesmo) aplicaremos na fórmula e no final faremos uma média da velocidade inicial achada na fórmula do alcance horizontal e vertical.

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Roteiro de Determinação Da Velocidade De Lançamento Do Bebedouro

Roteiro de Determinação da Velocidade de lançamento de moléculas de água do bebedouro

Colégio Pedro II U.E.: Centro                          Ano: 2015

Grupo:                                                      Turma: 1201

Ana Sarah Berilo                                           nº:02

Lucas Oliveira de Macedo                           nº:22

Nathalia de Oliveira Floriano                     n°:27

Pedro Silveira Malaquias                             nº:28

 

Para determinar a velocidade de lançamento de moléculas de água do bebedouro, o grupo utilizará a fórmula:

lançamento
juntamente com a fórmula:

lançamento 2

Entre essas duas, será feita uma média para que o valor de Vo, comum às duas fórmulas, para que o resultado obtido seja mais próximo possível do valor real desejado.

Assim, as grandezas que serão necessárias conhecer são:

x – Distância do alcance máximo horizontal

y – Distância do alcance máximo vertical

θ – Ângulo do disparo

g – aceleração da gravidade

Dentre estes, os três primeiros dados serão coletados no dia da medição e o quarto já é conhecido por se tratar de uma constante. Só será necessário a posse desses 4 dados para o cálculo da velocidade de lançamento de moléculas de água do bebedouro.

Para a medição dos dados desconhecidos será utilizado apenas dois instrumentos: Fita métrica ( para a medição das distâncias dos alcances máximos, horizontal e vertical) e Transferidor de 180° ( para medir o ângulo do disparo).

No dia, será medido com a fita métrica a distância do alcance máximo horizontal, pondo-se ela ao lado da saída de água do bebedouro e esticando-a até o lado da queda d’água, de forma que visto de cima a fita métrica e a reta formada pela visão superior do jato d’água estejam paralelas e com o mesmo início. Assim, a distância máxima horizontal será dada pelo número na fita métrica, correspondente à queda d’agua, ou seja, perpendicular ao ponto onde a água cai.

Depois será medido com a fita métrica a distância máxima vertical, pondo-se ela paralelamente à reta formada pela visão lateral do jato( visão em relação à direção que o jato está indo) e passando pelo ponto médio do segmento x (distância máxima horizontal), pois se trata de uma parábola, portanto seu ponto máximo vertical( vértice da parábola) é perpendicular ao ponto médio do segmento horizontal. Nessa etapa é que se nota a vantagem da fita métrica em relação à régua: a fita métrica não tem espaço inicial antes da marca do 0, como a régua, que tornaria a medida vertical mais difícil.

Por último será medido com o transferidor  o ângulo de lançamento, pondo o centro do transferidor ao lado da saída de água, com a face do transferidor de fronte para a visão frontal do jato d’água( ou seja, de fronte para a curva que faz o jato d’água), com o ângulo 0° apontando para a direção que segue o jato d’água(horizontalmente). O ângulo será dado numericamente pelo traço do transferidor que apontar para a mesma direção que o jato está saindo( inclinadamente).

Com esses dados coletados e a constante conhecida, o grupo terá o suficiente para o cálculo da velocidade de lançamento de moléculas de água do bebedouro pelas fórmulas descritas acima.

 

 

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Roteiro de replicação para Projeto Experimental Jato D’Água

Colégio Pedro II – Campus Centro

Professor: Sérgio Lima                Ano: 2015 d.C

Turma:1203

Alunos:

Caio Gentil Nascimento da Silva              n.:02

João Marcos Cavalcante da Silva             n.:15

Leonardo Cattari Gomes Lima                 n.:21

Leonardo Freitas Sayão                              n.:22

 

Roteiro Inicial para o Projeto Jato D’Água

 

Este roteiro consiste em organizar o que o grupo fará no dia das medições experimentais, e para que qualquer um possa entender como se realizará esse experimento. O objetivo do projeto é aprender física (cinemática) através de um experimento prático, em que temos que estimar a velocidade de lançamento de moléculas de água num jato oblíquo.

Para tanto, vamos utilizar um bebedouro de nosso colégio para calcular o valor de sua velocidade específica. São conhecidas por nós algumas equações que poderiam ser utilizadas, mas algumas delas utilizam a grandeza tempo (t) em seu cálculo. Seria impossível calcular o tempo que o jato de água leva para subir e descer no bebedouro apenas com instrumentos simples de medição. Por isso, sobram apenas duas formas de calcular a velocidade desse jato de água (formas conhecidas por nós). Uma delas é a fórmula que determina a distancia na horizontal do jato de água, e a outra é a que determina a altura máxima que o jato de água alcança.

Portanto, utilizaremos as duas equações e faremos uma média do resultado das duas, para efeitos de qualquer imprecisão. As duas equações necessitam de grandezas que devem ser medidas e compartilham todas as grandezas exceto uma.

A equação que determina o alcance horizontal é composta da seguinte maneira:

A = (Vox² x Sen2y) /g

  • A = alcance.
  • Vo = velocidade inicial.
  • Sen2y = y é o ângulo que o jato de água faz com o eixo horizontal no momento que sai do bebedouro.
  • g = aceleração da gravidade local.

A equação que determina a altura máxima é composta da seguinte maneira:

H = Voy² x Sen²y / 2g

  • H = altura máxima.
  • Vo = velocidade inicial.
  • Sen2y = y é o ângulo que o jato de água faz com o eixo horizontal no momento que sai do bebedouro.
  • g = aceleração da gravidade local.

Dessas medidas, a única que já sabemos é a gravidade (g), que vale aproximadamente 9.8 m/s². Para determinarmos o valor das outras grandezas (exceto a velocidade inicial, que será a incógnita), vamos utilizar instrumentos simples que estão presentes em nosso dia-a-dia: um aparelho que tire foto, duas réguas colocadas horizontalmente e verticalmente, e um transferidor. Esses instrumentos serão colocados de maneira que tenhamos uma visão na foto capaz de determinar o alcance, o ângulo de saída do jato e a altura máxima que o jato de água alcança.

 

 

watersjbs.JPEG - Cópia (2)(imagem meramente ilustrativa)

Após pegarmos todas as medidas necessárias, basta substituirmos as medidas nas fórmulas, obter os resultados e fazermos uma média aritmética simples com os dois resultados que obtivemos.

 

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