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lOMoARcPSD|123 946 92 LABORATÓRIO DE FÍSICA QUEDA LIVRE AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS ENSAIANDO A PRIMEIRA ESFERA 1. Construa o gráfico “Posição do sensor x Tempo médio” e observe a relação entre as variáveis posição e tempo. Qual função melhor descreveria esta relação? Exemplos: função linear, quadrática, cúbica etc. R: Uma função que melhor descreveria esta relação é a função Quadrática. 2. Construa o gráfico “Posição do sensor x Tempo médio ao quadrado” e observe a relação entre as variáveis posição e tempo. Qual função melhor descreveria esta relação? Exemplos: função linear, quadrática, cúbica etc. R: Uma função que melhor descreveria esta relação é a função linear. ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 1 0,3500 0,3000 0,2500 Posição do sensor x Tempo médio ao quadrado 0,3097 0,2821 0,2425 0,2019 0,2000 0,1401 0,1500 0,1000 0,0500 0,0000 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 Posição do sensor (mm) Te m p o m é d io ( s) mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ lOMoARcPSD|123 946 92 LABORATÓRIO DE FÍSICA QUEDA LIVRE 3. Compare os gráficos construídos anteriormente. Você observou alguma diferença entre eles? Se sim, qual o motivo desta diferença? R: Sim, observei diferenças entre os gráficos, o primeiro gráfico apresenta uma pequena curvatura nos primeiros milímitros com o propósito do experimento demonstrar a queda livre da esfera e o segundo apresenta uma reta, ou seja tem como próposito demonstrar a velocidade em queda livre da esfera. 4. Utilize a equação (5) do resumo teórico para calcular o valor da aceleração da gravidade em cada ponto e complete a tabela que você fez anteriormente. Em seguida compare os valores encontrados. Pos. sensor (mm) T1 (s) T2 (s) T3 (s) T4 (s) T5 (s) Tmédio (s) g (m/s²) 100 + D. esfera menor 0,1484 0,1416 0,1431 0,1484 0,1484 0,1460 10,51142 200 + D. esfera menor 0,2061 0,2070 0,2068 0,2061 0,2061 0,2064 9,950899 300 + D. esfera menor 0,2518 0,2527 0,2525 0,2518 0,2518 0,2521 9,816801 400 + D. esfera menor 0,2903 0,2912 0,2910 0,2903 0,2903 0,2906 9,756099 500 + D. esfera menor 0,3246 0,3255 0,3253 0,3246 0,3246 0,3249 9,699449 5. Em seguida compare os valores encontrados. Houve diferença nos valores encontrados? Se sim, o que você acha que proporcionou essa diferença? R: Quando comparado os valores encontrados, observa-se uma pequena diferença, que na minha opinião foi proporcionada por tratar-se de um experimento com interferência de controle manual, consequentemente gerando dados imprecisos. 6. Utilize a equação (4) do resumo teórico para calcular o valor da velocidade instantânea em cada ponto e complete a tabela. Pos. sensor (mm) T1 (s) T2 (s) T3 (s) T4 (s) T5 (s) Tmédio (s) g (m/s²) V (m/s) 100 + D. esfera menor 0,1484 0,1416 0,1431 0,1484 0,1484 0,1460 10,51142 1,534457 200 + D. esfera menor 0,2061 0,2070 0,2068 0,2061 0,2061 0,2064 9,950899 2,054065 300 + D. esfera menor 0,2518 0,2527 0,2525 0,2518 0,2518 0,2521 9,816801 2,475012 400 + D. esfera menor 0,2903 0,2912 0,2910 0,2903 0,2903 0,2906 9,756099 2,835318 500 + D. esfera menor 0,3246 0,3255 0,3253 0,3246 0,3246 0,3249 9,699449 3,151545 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ lOMoARcPSD|123 946 92 LABORATÓRIO DE FÍSICA QUEDA LIVRE 7. Construa o gráfico da “Velocidade x Tempo”. Qual o comportamento da velocidade? R: Durante a evolução do tempo a velocidade vai aumentando. ENSAIANDO A SEGUNDA ESFERA 1. Compare os valores obtidos para a aceleração da gravidade. Houve diferença nos valores encontrados? Explique-a. Aceleração da gravidade - Esfera de diametro menor: Pos. sensor (mm) T1 (s) T2 (s) T3 (s) T4 (s) T5 (s) Tmédio (s) g (m/s²) 100 + D. esfera menor 0,1484 0,1416 0,1431 0,1484 0,1484 0,1460 10,51142 200 + D. esfera menor 0,2061 0,2070 0,2068 0,2061 0,2061 0,2064 9,950899 300 + D. esfera menor 0,2518 0,2527 0,2525 0,2518 0,2518 0,2521 9,816801 400 + D. esfera menor 0,2903 0,2912 0,2910 0,2903 0,2903 0,2906 9,756099 500 + D. esfera menor 0,3246 0,3255 0,3253 0,3246 0,3246 0,3249 9,699449 Aceleração da gravidade - Esfera de diametro maior: Pos. sensor (mm) T1 (s) T2 (s) T3 (s) T4 (s) T5 (s) Tmédio (s) g (m/s²) 100 + D. esfera menor 0,141,45 0,1401 0,1401 0,1401 0,1401 0,1401 11,41226 200 + D. esfera menor 0,2025 0,2017 0,2017 0,2017 0,2017 0,2019 10,40535 300 + D. esfera menor 0,2436 0,2422 0,2422 0,2422 0,2422 0,2425 10,61217 400 + D. esfera menor 0,2833 0,2819 0,2819 0,2819 0,2819 0,2821 10,35078 500 + D. esfera menor 0,3109 0,3095 0,3095 0,3095 0,3095 0,3097 10,67291 R: Sim, há diferença entre os valores encontrados, isto deve-se ao fato da deferença da massa e volume dos corpos em questão. ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ lOMoARcPSD|123 946 92 LABORATÓRIO DE FÍSICA QUEDA LIVRE 2. Compare os gráficos de “Velocidade x Tempo” obtidos com as duas esferas. A velocidade varia igualmente para as duas esferas Velocidade x Tempo - Esfera de diametro menor: Velocidade x Tempo - Esfera de diametro maior: R: Sim, a velocidade varia igualmente para as duas esferas. 3. Compare os tempos de queda das esferas. Explique o resultado! R: Quando comparado os tempos de queda das esferas, identifica-se a similaridade da proporção entre ambos devido os corpos terem saidos do mesmo ponto (distância) e com a mesma aceleração (gravidade). 4. Com base nos resultados obtidos e nos seus conhecimentos, como seria o comportamento do tempo se o experimento fosse realizado com uma esfera ainda menor do que as que você utilizou no experimento? R: Certamente encontraria a mesma tendência nos resultados ou com suaves diferenças no comportamento do tempo se o experimento fosse realizado com uma esfera ainda menor do que a utilizada, pois o principio das leis são as mesmas. ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ lOMoARcPSD|123 946 92 LABORATÓRIO DE FÍSICA QUEDA LIVRE Algumas evidências do experimento: ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ lOMoARcPSD|123 946 92 LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE HOOKE AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS FASE 1 – LEI DE HOOKE 1. Preencha a tabela 1 abaixo com os dados encontrados durante esta fase do experimento. Mola 1 n x0(m) xn (m) ∆X= Xn-X0 (m) Fn (N) 0 33 - - - 1 49 16 2 65 32 3 81 48 4 96 63 Tabela 1 – Dados experimentais de lei de Hooke A equação da Lei de Hooke é utilizada para calcular a constante elástica da mola: 𝐹 = 𝑘 ∆𝑥 Onde: F = Força aplicada (N); K = Constante elástica da mola (N/m); ∆X = Alongamento ou deformação da mola (m) quando submetida a ação dos pesos. A força aplicada neste experimento é a força peso, que é o produto da massa dos discos que estão na mola pela aceleração da gravidade (9,81 m/s²). 𝐹 = 𝑚 𝑔 Mola 1 n x0(m) xn (m) ∆X= Xn-X0 (m) Fn (N) 0 33 - - - 1 49 16 490,502 65 32 981,00 3 81 48 1471,50 4 96 63 1962,00 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ lOMoARcPSD|123 946 92 LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE HOOKE Diante dos resultados obtidos, calcule a constante elástica da mola M1: 𝑘𝑀1 = 30,65625 2. Esboce o gráfico da força aplicada (F) versus deformação da mola (∆X) para cada uma das molas utilizadas no experimento. Qual a função matemática representada no gráfico? 3. O que representa o coeficiente angular (ou declividade) do gráfico F versus ∆X? Resposta: O gráfico da força elástica em função da deformação. A linearidade do gráfico implica que a constante elástica (k) corresponde ao coeficiente angular da reta. Mola 1 n x0(m) xn (m) ∆X= Xn-X0 (m) Fn (N) Km1 0 33 - - - - 1 49 16 490,50 30,65625 2 65 32 981,00 30,65625 3 81 48 1471,50 30,65625 4 97 64 1962,00 30,65625 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ lOMoARcPSD|123 946 92 LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE HOOKE 4. Com base em suas medições e observações, verifique a validade da seguinte afirmação: “As forças deformantes são proporcionais às deformações produzidas, ou seja, F é proporcional a ∆x.”. Resposta: A força elástica (F) é diretamente proporcional tanto à constante elástica (k), quanto à deformação (∆x) sofrida pela mola. 5. Qual mola possui a maior constante elástica? Compare seus resultados! K(m)1 k(m)2 k(m)3 30,6563 40,8750 35,04 Resposta: Como podemos verificar nos resultados acima, a mola com maior constante elástica(K), é a mola 2 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ lOMoARcPSD|123 946 92 LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE HOOKE FASE 2 – ASSOCIAÇÃO DE MOLAS EM SÉRIE 1. Preencha a tabela abaixo com os dados encontrados durante esta fase do experimento. n x0(m) xn (m) ∆X= Xn-X0 (m) Fn (N) 0 117 - - - 1 145 28 490,50 2 173 56 981,00 3 201 84 1471,50 4 229 112 1962,00 Tabela 2 – Dados experimentais de associação de molas em série A equação da Lei de Hooke é utilizada para calcular a constante elástica do conjunto de molas: 𝐹 = 𝑘𝑟 ∆𝑥𝑟 Onde: F = Força aplicada (N) Kr = Constante elástica do conjunto de molas em série (N/m) ∆Xr = Alongamento ou deformação do conjunto de molas (m) quando submetida a ação dos pesos A força aplicada neste experimento é a força peso, que é o produto da massa dos discos que estão no conjunto de molas pela aceleração da gravidade (9,81 m/s²). 𝐹 = 𝑚 𝑔 Diante dos resultados obtidos, calcule a constante elástica do conjunto de molas M1 e M2. 𝑘𝑟(𝑀1→𝑀2) = 17,51N/m É possível também relacionar as constantes de cada uma das molas do conjunto em série: 𝑀𝑜𝑙𝑎 𝑀1 ∴ 𝐹1 = 𝑘1 ∆𝑥1 ∴ ∆𝑥1 = F1/K1 𝑀𝑜𝑙𝑎 𝑀2 ∴ 𝐹2 = 𝑘2 ∆𝑥2 ∴ ∆𝑥2 = F2/K2 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ lOMoARcPSD|123 946 92 LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE HOOKE Como a mesma força atua em cada mola e as deformações estão relacionadas por: ∆𝑥𝑟 = ∆𝑥1 + ∆𝑥2 Então: F/Kr – F/K1 F/K2 F/K3 . . . 1/Kr 1/K1 1/K2 Onde: Kr = Constante elástica do conjunto de molas em série (N/m) K1 = Constante elástica da mola M1 (N/m) K2 = Constante elástica da mola M2 (N/m) Utilize as constantes elásticas das molas obtidas da parte I do experimento, recalcule a constante elástica do conjunto de molas em série M1 e M2. 𝑘𝑟(𝑀1→𝑀2) =71,52N/m 2. Os resultados obtidos para a constante elástica do conjunto em série foram os mesmos para as duas formas de cálculo? Resposta: não, os resultados foram diferentes. 3. Esboce o gráfico da força aplicada (F) versus deformação da mola (∆X) para cada conjunto de molas em série. Qual a função matemática representada no gráfico? Resposta: É uma função linear, de primeiro grau. ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ lOMoARcPSD|123 946 92 LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE HOOKE 4. A constante k é a mesma para qualquer conjunto em série? Em caso negativo, qual conjunto obteve a maior constante elástica resultante? Resposta: Não. O conjunto que obteve maior constante elástica foi o conjunto da mola 2 c/ mola 3 5. Comente sobre a relação entre as constantes das molas obtidas na parte I deste roteiro e os resultados das configurações em série. Resposta: Podemos verificar que na primeira parte temos uma constante k com um valor maior, pois devido as molas não estarem em série a sua rigidez é maior, porém na associação em série de molas, a constante elástica equivalente do conjunto tem um valor bem reduzido, o que implica numa mola equivalente menos rígida, ou seja, mais deformável. ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ lOMoARcPSD|123 946 92 LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE HOOKE FASE 3 – ASSOCIAÇÃO DE MOLAS EM PARALELA 1. Preencha a tabela abaixo com os dados encontrados durante esta fase do experimento. Mola 1 c/ Mola 2 n x0(m) xn (m) ∆X= Xn-X0 (m) Fn (N) 0 28 - - - 1 34 6 490,50 2 40 12 981,00 3 46 18 1471,50 4 52 24 1962,00 Tabela 3 – Dados experimentais de associação de molas em paralelo 2. A equação da Lei de Hooke é utilizada para calcular a constante elástica do conjunto de molas: 𝐹 = 𝑘𝑟 ∆𝑥𝑟 Onde: F = Força aplicada (N) Kr = Constante elástica do conjunto de molas em paralelo (N/m) ∆Xr = Alongamento ou deformação do conjunto de molas (m) quando submetida a ação dos pesos A força aplicada neste experimento é a força peso, que é o produto da massa dos discos que estão no conjunto de molas pela aceleração da gravidade (9,81 m/s²). 𝐹 = 𝑚 𝑔 Diante dos resultados obtidos, calcule a constante elástica do conjunto de molas M1 e M2. 𝑘𝑟(𝑀1→𝑀2) = 81,75 N/m É possível também relacionar as constantes de cada uma das molas do conjunto em paralelo: 𝑀𝑜𝑙𝑎 𝑀1 ∴ 𝐹1 = 𝑘1 ∆𝑥1 𝑀𝑜𝑙𝑎 𝑀2 ∴ 𝐹2 = 𝑘2 ∆𝑥2 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ lOMoARcPSD|123 946 92 LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE HOOKE Pela resultante de forças, é possível inferir que: 𝐹𝑟 = 𝐹1 + 𝐹2 Então: 𝑘𝑟∆𝑥𝑟 = 𝑘1∆𝑥1 + 𝑘2∆𝑥2 Onde: Kr = Constante elástica do conjunto de molas em paralelo (N/m) K1 = Constante elástica da mola M1 (N/m) K2 = Constante elástica da mola M2 (N/m) ∆Xr = Alongamento ou deformação doconjunto de molas (m) quando submetida a ação dos pesos ∆X1 = Alongamento ou deformação da mola M1 (m) quando submetida a ação dos pesos ∆X2 = Alongamento ou deformação da mola M2 (m) quando submetida a ação dos pesos Como as deformações das molas e do conjunto são as mesmas, pode-se inferir que: 𝑘𝑟 = 𝑘1 + 𝑘2 Utilize as constantes elásticas das molas obtidas da parte I do experimento, recalcule a constante elástica do conjunto de molas em paralelo M1 e M2. 𝑘𝑟(𝑀1→𝑀2) = 71,52N/m 3. Os resultados obtidos para a constante elástica do conjunto em paralelo foram os mesmos para as duas formas de cálculo? Resposta: Não, os resultados foram diferentes 4. Esboce o gráfico da força aplicada (F) versus deformação da mola (∆X) para cada conjunto de molas em paralelo. Qual a função matemática representada no gráfico? Resposta: É uma função linear, de primeiro grau. ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ lOMoARcPSD|123 946 92 LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE HOOKE 5. A constante k é a mesma para qualquer conjunto em paralelo? Em caso negativo, qual conjunto obteve a maior constante elástica resultante? Resposta: Sim a constante é a mesma para todos os conjuntos. ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ lOMoARcPSD|123 946 92 LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE HOOKE 6. Comente sobre a relação entre as constantes das molas obtidas na parte I deste roteiro e os resultados das configurações em paralelo. Resposta: Podemos notar que na primeira parte do experimento a constante elástica foi menor que da associação em paralelo, pois se o objetivo é aumentar a rigidez da mola equivalente, de modo a termos uma mola menos deformável, devemos fazer a associação em paralelo das molas, o que resultará numa constante elástica maior. 7. Preencha a tabela abaixo com os dados encontrados durante esta fase do experimento. n x0(m) xn (m) ∆X= Xn-X0 (m) Fn (N) 27 - - - 1 31 4 490,50 2 35 8 981,00 3 39 12 1471,50 4 43 16 1962,00 Tabela 4 – Dados experimentais de associação de 3 molas em paralelo A equação da Lei de Hooke é utilizada para calcular a constante elástica do conjunto de molas: 𝐹 = 𝑘𝑟 ∆𝑥𝑟 Onde: F = Força aplicada (N) Kr = Constante elástica do conjunto de molas em paralelo (N/m) ∆Xr = Alongamento ou deformação do conjunto de molas (m) quando submetida a ação dos pesos A força aplicada neste experimento é a força peso, que é o produto da massa dos discos que estão no conjunto de molas pela aceleração da gravidade (9,81 m/s²). 𝐹 = 𝑚 𝑔 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ lOMoARcPSD|123 946 92 LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE HOOKE Diante dos resultados obtidos, calcule a constante elástica do conjunto de molas M1 , M2 e M3. 𝑘𝑟(𝑀1→𝑀2→𝑀3) =122,62 N/m É possível também relacionar as constantes de cada uma das molas do conjunto em paralelo: 𝑀𝑜𝑙𝑎 𝑀1 ∴ 𝐹1 = 𝑘1 ∆𝑥1 𝑀𝑜𝑙𝑎 𝑀2 ∴ 𝐹2 = 𝑘2 ∆𝑥2 𝑀𝑜𝑙𝑎 𝑀3 ∴ 𝐹3 = 𝑘3 ∆𝑥3 Pela resultante de forças, é possível inferir que: 𝐹𝑟 = 𝐹1 + 𝐹2 + 𝐹3 Então: 𝑘𝑟∆𝑥𝑟 = 𝑘1∆𝑥1 + 𝑘2∆𝑥2 + 𝑘3∆𝑥3 Onde: Kr = Constante elástica do conjunto de molas em paralelo (N/m) K1 = Constante elástica da mola M1 (N/m) K2 = Constante elástica da mola M2 (N/m) K3 = Constante elástica da mola M3 (N/m) ∆Xr = Alongamento ou deformação do conjunto de molas (m) quando submetida a ação dos pesos ∆X1 = Alongamento ou deformação da mola M1 (m) quando submetida a ação dos pesos ∆X2 = Alongamento ou deformação da mola M2 (m) quando submetida a ação dos pesos ∆X3 = Alongamento ou deformação da mola M3 (m) quando submetida a ação dos pesos Como as deformações das molas e do conjunto são as mesmas, pode-se inferir que: 𝑘𝑟 = 𝑘1 + 𝑘2 + 𝑘3 Utilize as constantes elásticas das molas obtidas da parte I do experimento, recalcule a constante elástica do conjunto de molas em paralelo M1, M2 e M3. 𝑘𝑟(𝑀1→𝑀2→𝑀3) =106,56 N/m ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ lOMoARcPSD|123 946 92 LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE HOOKE 8. Os resultados obtidos para a constante elástica do conjunto em paralelo foram os mesmos para as duas formas de cálculo? Resposta: Não foram iguais. 9. Esboce o gráfico da força aplicada (F) versus deformação da mola (∆X) para o conjunto de molas em paralelo. Qual a função matemática representada no gráfico? Resposta: É uma função linear, de primeiro grau. 10. A constante k é a mesma para o conjunto em paralelo com duas molas e o conjunto em paralelo com três molas? Em caso negativo, qual conjunto obteve a maior constante elástica resultante? O que é possível concluir? Resposta: Não são o mesmo resultado. O conjunto que obteve maior constante foi o paralelo com 3 molas. Podemos concluir que cada vez qua acrescentamos mais molas ao conjunto ele fica mais rígido e sua constante aumenta. ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ lOMoARcPSD|123 946 92 LABORATÓRIO DE FÍSICA PÊNDULO BALÍSTICO AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS Analise os dados obtidos no experimento e realize os cálculos das velocidades iniciais dos projéteis utilizando as equações dispostas no resumo teórico. Em seguida, construa uma tabela semelhante a apresentada abaixo e anote os valores encontrados. Dados do experimento Projétil Energia potencial gravitacional (J) Velocidade V2 do bloco com o projétil (m/s) Velocidade V1 inicial do projétil (m/s) Azul 0,089 J 0,925 m/s 1,923 m/s Dourado 0,052 J 0,822 m/s 2,753 m/s Prateado 0,028 J 0,655 m/s 5,696 m/s Para encontrar a velocidade V2, utilize a equação da energia cinética no instante 2 (projétil associado ao bloco), igualando- a com a energia potencial gravitacional. Por fim, para determinar a velocidade do projétil (V1) antes da colisão com o pêndulo, utilize a equação da conservação da quantidade de movimento. Depois disso, responda os questionamentos a seguir: 1. Qual projétil atingiu a maior angulação? Justifique o resultado encontrado. R: O projétil que atingiu a maior angulação foi o projétil azul, esse resultado foi obtido devido o sua massa ser maior que a massa dos demais projéteis. 2. Coloque em ordem crescente os ângulos atingidos em cada lançamento dos projéteis. O que você conclui acerca destes resultados? R: 1º Projétil Prateado: 22,51°. 2º Projétil Dourado: Ângulo 28,38° 3º Projétil Azul: Ângulo 32°. Conclui-se acerca destes resultados que quanto maior a massa, maior será o impulso e menor a velocidade inicial, o projétil com menor massa atingiu durante o experimento um ângulo maior e uma maior energia potencial gravitacional, confirmando os princípios da conservação da energia mecânica e do momento linear. ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br mailto:contato@algetec.com.brhttp://www.algetec.com.br/ lOMoARcPSD|123 946 92 LABORATÓRIO DE FÍSICA PÊNDULO BALÍSTICO Evidências do experimento ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ lOMoARcPSD|123 946 92 LABORATÓRIO DE FÍSICA PÊNDULO BALÍSTICO ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ lOMoARcPSD|123 946 92 LABORATÓRIO DE FÍSICA LANÇAMENTOS HORIZONTAIS E COLISÕES AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS 1. Qual foi o valor médio do alcance horizontal para os lançamentos realizados? R: O valor médio do alcance horizontal para os lançamentos realizados foi de 26,5cm ou 0,265m. 2. Qual a velocidade da esfera metálica quando ela perde contato com a rampa? R: A velocidade da esfera metálica quando ela perde contato com a rampa é de 1,89 cm/s ou 0,0189 m/s. A = vx.t 0,265 = vx * 0,14 vx = 0,265/0,14 = 1,89 cm/s vx= 0,0189 m/s 3. No ensaio de colisão, duas circunferências são marcadas no papel ofício baseada nasmarcações feitas pelas esferas. Identifique qual esfera metálica produziu cada circunferência. R: A esfera 1 foi lançada mais distante, portanto identificada como causadora da circunferência de maior distância do lançador horizontal. A esfera 2 foi lançada na posição de menor distante, produzindo a circunferência de menor distância do lançador horizontal. 4. Qual o alcance de cada esfera metálica no ensaio de colisão? R: O alcance da esfera 1 foi de 23,5 cm e o alcance da esfera 2 foi de 2,6 cm. 5. Qual a velocidade de cada uma das esferas metálicas logo após a colisão? R: A velocidade da esfera 1 foi de 1,67 cm/s e a velocidade da esfera 2 foi de 0,18 cm/s. Nº de Lançamentos da esfera metálica Altura vertical h (mm) Alcance horizontal médio (cm) 5 100 26,5 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ lOMoARcPSD|123 946 92 LABORATÓRIO DE FÍSICA LANÇAMENTOS HORIZONTAIS E COLISÕES Evidências do experimento ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ lOMoARcPSD|123 946 92 LABORATÓRIO DE FÍSICA LANÇAMENTOS HORIZONTAIS E COLISÕES PARTE II – COLISÕES ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ R: Uma função que melhor descreveria esta relação é a função Quadrática. R: Uma função que melhor descreveria esta relação é a função linear. R: Sim, observei diferenças entre os gráficos, o primeiro gráfico apresenta uma pequena curvatura nos primeiros milímitros com o propósito do experimento demonstrar a queda livre da esfera e o segundo apresenta uma reta, ou seja tem como próposito dem... R: Quando comparado os valores encontrados, observa-se uma pequena diferença, que na minha opinião foi proporcionada por tratar-se de um experimento com interferência de controle manual, consequentemente gerando dados imprecisos. R: Sim, há diferença entre os valores encontrados, isto deve-se ao fato da deferença da massa e volume dos corpos em questão. R: Quando comparado os tempos de queda das esferas, identifica-se a similaridade da proporção entre ambos devido os corpos terem saidos do mesmo ponto (distância) e com a mesma aceleração (gravidade). R: Certamente encontraria a mesma tendência nos resultados ou com suaves diferenças no comportamento do tempo se o experimento fosse realizado com uma esfera ainda menor do que a utilizada, pois o principio das leis são as mesmas. FASE 1 – LEI DE HOOKE 𝐹 = 𝑘 ∆𝑥 𝐹 = 𝑚 𝑔 𝑘𝑀1 = 30,65625 FASE 2 – ASSOCIAÇÃO DE MOLAS EM SÉRIE FASE 3 – ASSOCIAÇÃO DE MOLAS EM PARALELA Evidências do experimento Evidências do experimento (1)
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