Roteiro do trabalho “Projeto de aprendizagem bebedouro”

Colégio Pedro II – Unidade Centro

Alunos:

Fernanda Lima Oliveira (08)

Igor Riccioppo Noronha dos Santos (13)

Julia Machado Bonfim de Faria (18)

Turma: 1203


O trabalho ” O projeto de aprendizagem bebedouro” tem como objetivo principal determinar a velocidade de saída do jato d’água impulsionado pelo bebedouro. Para que possamos achar tal grandeza, é necessário ter 3 medidas:

  • Alcance horizontal (A)
  • Ângulo da saída do jato (θ)
  • Aceleração gravitacional (g), onde será considerado g = 9,8 m/s²

Os materiais utilizados são a régua (para medir o alcance horizontal) e o transferidos (para medir o ângulo de saída do jato d’água)

Imagem17

 

Observação: O ponto de origem dos eixos x e y é na saída do jato d’água.

Como é difícil determinar o tempo de alcance do jato d’água, utilizaremos a equação:Imagem1

É possível utilizar tal equação já que:

Vy = Voy – g. Ts    (M.U.V)  

Voy = Vo . sen θ

Imagem7     Imagem8

Imagem9

 

Imagem13

Substituindo,

Imagem10

Imagem11

Imagem12

 

Vo = velocidade inicial

g = aceleração gravitacional (9,8 m/s²)

A = alcance horizontal

Ts = tempo de subida

Tt = tempo total

θ = ângulo de saída do jato d’água

 

 

 

 

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Roteiro Inical do Projeto Bebedouro

Colégio Pedro II – Centro

Trabalho de Física – Projeto Jato d’água

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Participantes do experimento:

Eduardo Teller/n.6

Pedro Henrique Carvalho/n.29

Renata Gomes/n.33

Professor apoiador do conhecimento científico dos alunos de física: Sérgio Lima

Turma: 1203

 

imagem 1-1

Ao observarmos o movimento da sombra da gota projetado sobre o eixo x, percebe-se que a velocidade desta é constante, aceleração também constante(igual a zero), tornando possível a aplicação das equações do M.U.

Analisando o eixo y, percebe-se que a velocidade varia segundo uma aceleração constante (a gravidade), tornando assim possível a aplicação das equações do M.U.V.

O vértice desta parábola representa o momento de transição entre a subida e a descida do objeto, logo a velocidade nesse momento é igual a zero.

 

imagem 2-1

 

Neste trabalho precisaremos de um a fita métrica(ou régua) e de um transferidor para medir termos numéricos até então desconhecidos e substituí-los nas fórmulas para acharmos o necessário: a velocidade inicial.

A fita(ou régua) será necessária para medirmos o alcance máximo que a gota d’água atingirá, ou seja, sua posição final(S) menos a posição inicial(So). Colocaremos o início da fita na origem dos espaços (So), paralela com o bebedouro e com a parte métrica voltada para cima para melhor visualização, e a esticaremos até a outra “ponta” da parábola  (S). Dessa maneira teremos o alcance máximo.

Precisaremos da fita métrica mais uma vez para medirmos a altura máxima que a gota d’água atingirá, já que ela viaja em forma de parábola e essa altura máxima é o vértice dessa parábola(Vy). Para isso colocaremos a fita em perpendicular com o bebedouro, tentando ao máximo colocá-la no meio da parábola ( que é a parte que se encontra o vértice) e com a sua parte métrica voltada para nós. Desse jeito teremos a altura máxima.

Precisaremos do transferidor para medir o ângulo de saída da gota d’água. Colocaremos o transferidor com a parte métrica voltada para nós e na frente do jato, assim saberemos o ângulo e depois é só pesquisar o seno para podermos substituir nas fórmulas acima. Com essas medidas e sabendo que a gravidade tem valor 9,8m/s², podemos descobrir a velocidade inicial da gota d’água de duas maneiras diferentes.

Aplicando esses valores às equações do Alcance Máximo e da Altura Máxima, obteremos valores bem próximos um do outro para a velocidade inicial. Com esses resultados um pouco diferentes faremos uma média aritmética, e assim teremos a velocidade inicial.

 

Publicado em 1203, 2-ano, 2015, CP2, Relatório | 2 Comentários

Roteiro experimental

Colégio Pedro II – Campus Centro – Física – Sergio Lima

Turma: 1207

Alunos:

Ana Beatriz Serrano – Nº 2

Ana Carolina Botany – Nº 3

Felipe Pratti – Nº7

Talita de Lyra Machado – Nº 29

 


 

Roteiro experimental

para

módulo de velocidade de bebedouro

 

Para podermos medir o modulo de velocidade para o esguicho de água do bebedouro  (Vo),usaremos a metodologia dos lançamentos oblíquos e para isso mediremos :

a distancia horizontal entre a origem e a queda (A),

a altura máxima do esguicho (h),

o ângulo de saída da origem (ө),

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

O tempo de vôo não será medido pela dificuldade em se contar deste a saída da origem até o momento em que tocar o “chão”, mas não será necessário, pois há equações que relacionem os itens a cima.

 

As equações necessárias serão:

A=   [Vo² . sen(2ө)] / g

 

h = (Vo² . sen²ө) / 2g

Com as medidas de (A) e/ou (h) , (ө) e (g) , poderemos calcular a velocidade de saída(Vo). Só seria necessário uma das equações, mas usaremos as duas para verificarmos o valor de (Vo), que em teoria, deve ser igual nas duas.

Para o experimento, pretendemos usar 4 réguas de 30 cm, que unidas pelo “0” e “30” farão um quadrado todo milimetrado. Assim poderemos medir a distância (A) e a altura(h) com certa precisão, colocando a “origem” do esguicho com a origem das réguas.

Para o ângulo (ө), pode-se colocar um transferidor de 180º na origem das réguas.

Lembrando que a distancia horizontal deve ser medida no mesmo plano do bico do bebedouro, e não no plano mais baixo do mesmo. A medida vertical, perpendicular a esse plano.


 

Como exemplo, usaremos aqui algumas medidas sem rigor, para fins de exemplificação.

A = 9,5cm = 0,095m

h=8,5cm = 0,085m

ө=70º

g= 9,8 m/s²

0,095m= (Vo² . sen(140º)/9,8m/s²

Considerando sen(140º) = 0,6

Colocando no super computador…

1,55m²/s² = Vo²

Vo=1,24 m/s

Vo= aproximadamente 1,2 m/s

&

0,085m =(Vo² . sen²(70º) / 2 . 9,8m/s²

Considerando sen²(70º) = 0,88

No ábaco…

1,89m²/s²=Vo²

Vo=1,37m/s

Vo= aproximadamente 1,4 m/s

Vo médio = 1,3 m/s

Já que houve aproximações e as medidas não foram mensuradas com exatidão, houve resultados diferentes, porem bastante próximos. No experimento também deve ocorrer isto, porém mais próximos os resultados.


 

 Lembrando que os cálculos acima são referentes a um experimento anterior, com medições sem rigor e para puro efeito de exemplificação. Será realizado o experimento definitivo em aula.


 

Publicado em 1207, 2-ano, Atividade-Alunos, CP2, Experimentos, Física, Projetos, Projetos-Aprendizagem | Deixe um comentário

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 g 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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