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:

juntamente com a fórmula:

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 g conhecida, o grupo terá o suficiente para o cálculo da velocidade de lançamento de moléculas de água do bebedouro pelas fórmulas descritas acima.

Colégio Pedro II – Campus Centro
Nomes dos integrantes: Christopher Brandão – 3
Gabriel Pais – 10
Luiz Figueira – 25
Paulo Marconi – 28
Professor: Sérgio
Turma: 1203
Disciplina: Física

Materiais usados para a realização do projeto:
-Duas (2) réguas de aproximadamente 30cm
-Dois (2) transferidores de 180º
-Alguns apoios para facilitar a medição
-Celulares para o registro de dadas informações
-Folhas pautadas e materiais de escrita para a realização dos cálculos necessários

Realização e processos:

Primeiramente devem ser medidos o ângulo de saída com o auxílio de transferidores (o ângulo projetado entre paralela do plano do bebedouro e o jato d’água tendo como guia o “bico” por onde a água vai ser “lançada” tendo em mente uma visualização bidimensional como descrito na figura abaixo:)

Logo em seguida, devem ser medidos ambos o alcance do jato d’água e a altura máxima que o mesmo alcança. Estas medidas vão ser obtidas com o auxílio de réguas e são representados na imagem abaixo:

O tempo não será medido para poupar esforços pois as maneiras de medi-lo tornam-se uma perda do mesmo. Em razão disto teremos as seguintes informações:

A = Alcance
Vo = A velocidade inicial
θ = Ângulo encontrado
g = Gravidade (medida fixa de valor 9,8m/s²)
Hmax = Altura máxima

Equações que utilizaremos para a realização do projeto:
A = Vo².sen2θ/g
Hmax = Vo².sen²θ/2g

Estas equações serão usadas nos cálculos do projeto para determinar as informações necessárias, lembrando que o valor desconhecido é a velocidade inicial.
Dois instrumentos serão usados para tomar medidas mais precisas do jato do bebedouro. As medidas finais devem se encontrar no sistema internacional de medidas.