Relatório de Física

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ENGENHARIA 
 
 TÓPICOS DE FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL 
 
RELATÓRIO DE AULAS PRÁTICAS 
 
 
Nome: Amanda dos Santos Fernandes 
 
 
 
RA: 2247154 
 
 
Polo de matrícula: Caçapava 
 
 
Local da realização da Aula Prática: Unip São José dos 
Campos 
 
 
 
Ano da postagem: 2022 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AULA 1 – Baricentro 
 
1.1 – Objetivos 
 
Localizar o baricentro de objetos planos e verificar suas propriedades. 
 
1.2 – Introdução teórica 
Matematicamente, o cálculo que leva ao conhecimento das coordenadas do 
centro de massa do sistema e a coordenada de cada partícula que constitui o 
corpo em estudo. As coordenadas do centro de massa são obtidas por meio da 
média ponderada entre as coordenadas das partículas. As massas de cada 
partícula correspondem aos pesos para a ponderação da média. 
 
 
1.3 – Materiais e métodos: 
 Fio para prumo. 
 Prumo. 
 Quatro figuras geométricas (placas planas) em madeira com distribuição 
uniforme de massa (quadrado, retângulo, raquete, triângulo). 
 Aparato de sustentação das placas (um tripé com hastes). 
 Folha sulfite. 
 Escalimetro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.4 – Resultados e análises: 
 
Não obtive um ponto em comum entre as intersecções 
(baricentro), pois uma furação do triângulo estava errada. 
 
 
 
 
 
 
 Nessa figura encontrei o baricentro, devido a peça estar com 
a furação perfeita, conseguimos usar apenas uma linha para 
marcar dois pontos. 
 
 
 
 
 
 Foi encontrado o baricentro da figura no encontro 
das 4 linhas. 
 
 
 
 
 Ponto de encontro de todas a linhas, ou seja, encontramos o 
baricentro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Verifique, geometricamente, que o baricentro de uma chapa triangular coincide 
com a intersecção das medianas do objeto. Realize essa verificação na folha de 
papel utilizada para o estudo do baricentro na placa plana triangular e insira uma 
foto da certificação. Discuta o resultado apresentado. 
 
Nessa figura podemos observar que as linhas não se encontram num mesmo 
ponto, ou seja, não foi possível encontrar o baricentro. Observei que isso 
aconteceu devido a furação de um dos lados da figura estarem em desacordo 
com as demais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cite e discuta quais as possíveis causas de erros na determinação dos Centros 
de Gravidade (baricentros) das placas planas com diferentes geometrias 
estudadas. 
 
Ao realizar o experimento pude perceber que para encontrar o baricentro de uma 
peça é preciso que todos os aparatos e materiais usados estejam alinhados e 
com as furações corretas, pois se não estiverem existe grandes chances de 
termos um erro experimental, assim como na figura acima, onde a furação estava 
incorreta. 
 
1.5 – Conclusões: 
Pode-se concluir que a maneira de se encontrar o baricentro é observando em 
qual ponto em comum as linhas se cruzam, e que se houver descentralização 
delas impossibilitando de encontrar o baricentro provavelmente é devido a 
alguma interferência na furação da peça de madeira. 
 
1.6 – Referências bibliográficas: 
Roteiro experimental disponibilizado no AVA 
https://ava.ead.unip.br/bbcswebdav/pid-2582478-dt-content-rid-
4096946_1/institution/Conteudos_AVA/DISCIPLINAS_GERAIS/7650-75%20-
%20T%C3%B3picos%20de%20F%C3%ADsica%20Geral%20e%20Experiment
al/Orienta%C3%A7%C3%B5es%20para%20a%20pr%C3%A1tica/Roteiros.pdf 
 
AULA 2 – Mesa de Forças 
2.1 – Objetivos 
 
• Usar o aparato experimental chamado mesa de forças para verificar 
experimentalmente o equilíbrio estático de forças (força resultante nula). 
• Realizar operações com vetores a partir dos casos experimentais propostos. 
• Determinar a resultante de duas forças a partir dos métodos gráfico e 
geométrico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.2 – Introdução teórica 
 
As grandezas físicas são classificadas como grandezas escalares ou vetoriais. 
As grandezas escalares são caracterizadas e representadas somente por um 
número e uma unidade. 
Alguns exemplos de grandezas escalares são: tempo, massa, temperatura, 
energia. 
Por outro lado, as grandezas vetoriais necessitam de um valor numérico 
(módulo), direção e sentido para serem representadas. 
 Alguns são os exemplos de grandezas vetoriais, como: força, velocidade, 
aceleração, entre outras. 
A fim de operar com grandezas vetoriais, é necessário utilizar-se de 
determinadas regras de adição, subtração e multiplicação vetorial. Assim, para 
que ocorra o equilíbrio estático em um ponto, é necessário que o somatório de 
todas as forças sobre esse ponto material seja igual a zero. 
 
2.3 – Materiais e métodos: 
 
• Transferidor 
• Conjunto de massas, em gramas. 
• Papel milimetrado. 
• Quatro porta massas. 
• Balança para aferir as massas. 
• Anel metálico. 
• Fios de nylon. 
 
2.4 – Resultados e análises: 
 
a) Qual foi a primeira providência durante o procedimento experimental? Por 
quê? 
Verificar se o aparato está estável na bancada, pois se estiver balançando irá 
interferir nos resultados. 
 
b) Quais as precisões dos instrumentos utilizados? 
Transeridor com precisão de 0,5 mm 
 
 
 
 
 
 
 
c) Preencha as tabelas com os valores experimentais coletados: 
 
 
 
Aparato experimental para três forças 
 
 
Aparato experimental para quatro forças 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
d) Desenhe no papel milimetrado a situação de equilíbrio estático do sistema 
composto por três forças (tabela de aparato experimental para três forças). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
e) Desenhe no papel milimetrado a situação de equilíbrio estático do sistema 
composto por quatro forças (tabela de aparato experimental para quatro forças). 
 
 
 
f) Para os dois casos estudados, verifique as condições de equilíbrio do ponto 
material. 
 
• Caso 1: sistema composto por três forças 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Caso 2: sistema composto por quatro forças: 
 
 
 
 
 
A força de ambas é nula, ou seja, igual a 0. 
 
g) Qual medição acarreta maior desvio no resultado final? Justifique sua 
resposta. 
 
A medição que acarreta o maior desvio é a de 3 forças, pois não tem nenhuma 
força igual a zero. 
 
 
h) A massa das polias e o atrito entre os fios e as polias influenciaram o 
resultado do experimento? Justifique sua resposta. 
 
Sim, pois o fio fica preso na polia, tem fio que um maior que o outro, te fio que 
tem nó e isso pode acarretar em um erro experimental. 
 
2.5 – Conclusões: 
 
Pude observar que as polias trabalharam de acordo com os resultados 
esperados, obtendo-se as forças corretas conforme a teoria do experimento, 
mesmo com algumas dificuldades devido à má aderência de alguns materiais 
que foram utilizados no experimento. 
 
 
 
 
2.6 – Referências bibliográficas: 
 
Roteiro experimental disponibilizado no AVA 
https://ava.ead.unip.br/bbcswebdav/pid-2582478-dt-content-rid-
4096946_1/institution/Conteudos_AVA/DISCIPLINAS_GERAIS/7650-75%20-
%20T%C3%B3picos%20de%20F%C3%ADsica%20Geral%20e%20Experiment
al/Orienta%C3%A7%C3%B5es%20para%20a%20pr%C3%A1tica/Roteiros.pdf 
 
 
AULA 3 – Equilíbrio de Barra 
 
3.1 – Objetivos: 
 
Estudar as condições de equilíbrio estático de uma barra prismática homogênea 
submetida a um 
sistema de forças coplanares (verticais) e não concorrentes. 
 
3.2 – Introdução teórica: 
Um corpo rígido é dito em equilíbrio estático caso ele não se mova de nenhuma 
forma – nem em translação e nem em rotação, no sistema de referências em que 
o corpo está sendo estudado. 
O movimento de translação ocorre quando uma força não balanceada é aplicada 
em um corpo, enquanto o movimento de rotação é produzido devido ao momento 
de uma força não balanceada aplicada no corpo. 
Portanto, para que um corpo rígido atinja o equilíbrio estático, duas condições 
devem ser satisfeitas: 
a soma de todas as forças atuantes no corpo deve ser igual a zero e, também,o 
somatório de todos os momentos de cada força em relação a um polo qualquer 
deve ser nulo. 
 
3.3 – Materiais e métodos: 
• Tripé com haste para sustentação. 
• Barra milimetrada 
• Porta massas. 
• Conjunto de massas de 5 g. 
• Escalímetro. 
• Balança de precisão. 
 
 
 
 
3.4 – Resultados e análises: 
a) Quais as precisões dos instrumentos utilizados? 
Barra milimetrada, 0,5mm. 
 
b) Preencha a tabela com os valores experimentais coletados: 
 
Valores coletados para o experimento: equilíbrio de uma barra 
 
 
 
c) Preencha os valores determinados por meio dos instrumentos de medição 
utilizados: 
 
 
 
 
 
d) Construa, em papel milimetrado, o gráfico de x = 1/d (cm-1) em função da 
massa m (g) (tabela de valores coletados para experimento: equilíbrio de uma 
barra). 
 
 
 
e) Qual é a forma da curva obtida no diagrama cartesiano x em função de m? 
Esse resultado verifica alguma condição de equilíbrio? 
Forma de uma reta, devido ao equilíbrio dos pontos. 
 
3.5 – Conclusões: 
 
Concluiu-se nesse experimento que o movimento de translação ocorre quando 
uma força não balanceada é aplicada em um corpo, enquanto o movimento de 
rotação é produzido devido ao momento de uma força não balanceada aplicada 
no corpo. Uma barra prismática homogénea é equilibrada conforme esquema do 
aparato experimental, com a condição de equilíbrio estático de modo que o 
somatório de todos os momentos de cada força em relação a um polo qualquer 
deve ser nulo. 
 
 
 
 
 
 
3.6 – Referências bibliográficas: 
 
Roteiro experimental disponibilizado no AVA 
https://ava.ead.unip.br/bbcswebdav/pid-2582478-dt-content-rid-
4096946_1/institution/Conteudos_AVA/DISCIPLINAS_GERAIS/7650-75%20-
%20T%C3%B3picos%20de%20F%C3%ADsica%20Geral%20e%20Experiment
al/Orienta%C3%A7%C3%B5es%20para%20a%20pr%C3%A1tica/Roteiros.pdf 
 
 
AULA 4 – Picnômetro Líquido 
 
4.1 – Objetivos: 
 
• Determinar a massa específica (densidade) dos líquidos: álcool etílico, glicerina, 
vaselina e acetona utilizando um picnômetro e um líquido padrão, como a água 
destilada. 
• Comparar percentualmente os desvios dos valores entre as densidades 
medidas e as tabelas dos líquidos: álcool etílico, glicerina e acetona. 
 
4.2 – Introdução teórica: 
 
 Com o propósito de caracterizar as substâncias, a determinação da propriedade 
física massa específica torna-se fundamental. A grandeza massa específica 
também é conhecida como densidade. Em alguns casos, utiliza-se o termo 
massa específica para substâncias líquidas e gasosas em temperatura ambiente 
e densidade para substâncias sólidas em temperatura ambiente. 
A massa específica ou densidade absoluta (d) de um corpo homogêneo é 
determinada pela razão entre sua massa (m) e seu volume (V). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.3 – Materiais e métodos: 
 
 • Balança de precisão. 
• Líquidos: álcool etílico, glicerina, vaselina, acetona. 
• Termômetro. 
• Papel toalha. 
• Secador de cabelo. 
• Picnômetro de 100 ml. 
 
4.4 – Resultados e análises: 
 
Quais as precisões dos instrumentos utilizados? 
Balança de Precisão, 0,1g 
 
a) Preencha a tabela com os valores da temperatura ambiente (T) do laboratório 
e da massa específica, ou densidade (dP) da água destilada (líquido padrão). 
 
 
b) Preencha a tabela a seguir com os valores das massas solicitadas de acordo 
com os passos descritos no procedimento experimental. 
 
 
 
 
 
 
 
Lembrando que: 
mPIC = massa do picnômetro mP = massa do líquido 
padrão (água destilada) 
 
c) Preencha a tabela a seguir com os valores das massas solicitadas de acordo 
com os passos descritos no procedimento experimental. 
 
 
Mostre os cálculos para determinar dL de cada substância: 
 
 
 
 
 
 
 
 
d) Compare as densidades calculadas, ou medidas (dmedida) com as densidades 
tabeladas (dtabelada), conforme valores descritos na tabela a seguir. 
 
 
 
Para o cálculo do desvio (E%), utilize a equação a seguir: 
 
 
 
 
 
Mostre os cálculos para determinar E% de cada substância: 
 
 
 
 
 
 
 
4.5 – Conclusões: 
 
Entendi que para determinar a massa especifica dos líquidos o procedimento 
experimental deve ser seguido da maneira mais correta possível, pois em uma 
das medições houve variação no valor, devido a adição de água ter sido em 
maior quantidade, e a secagem não foi realizada corretamente, e foi adicionando 
álcool em seguida, onde aconteceu um erro experimental. 
 
4.6 – Referências bibliográficas: 
Roteiro experimental disponibilizado no AVA 
https://ava.ead.unip.br/bbcswebdav/pid-2582478-dt-content-rid-
4096946_1/institution/Conteudos_AVA/DISCIPLINAS_GERAIS/7650-75%20-
%20T%C3%B3picos%20de%20F%C3%ADsica%20Geral%20e%20Experiment
al/Orienta%C3%A7%C3%B5es%20para%20a%20pr%C3%A1tica/Roteiros.pdf 
 
AULA 5 – Picnômetro Sólido 
 
5.1 – Objetivos: 
 
• Determinar a densidade dos sólidos: cobre, alumínio, latão e ferro, utilizando 
um picnômetro e um líquido padrão – a água destilada. 
• Comparar percentualmente os desvios dos valores entre as densidades 
medidas e as tabeladas dos sólidos: cobre, alumínio, latão e ferro. 
 
5.2 – Introdução teórica: 
O conceito de densidade não trata somente de uma razão entre duas grandezas 
físicas. 
A densidade está relacionada ao grau de compressão e empacotamento da 
matéria, ou seja, quanto maior for o empacotamento dos átomos que constituem 
a matéria, mais densa será a substância. Além disso, quanto mais comprimidos 
esses átomos estiverem, maior será a densidade desse objeto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
5.3 – Materiais e métodos: 
 
• Balança de precisão. 
• Sólidos em formato cilíndrico: cobre, alumínio, latão e ferro. 
• Termômetro. 
• Papel toalha. 
• Secador de cabelo. 
• Picnômetro de 100 ml. 
 
5.4 – Resultados e análises: 
a) Quais as precisões dos instrumentos utilizados? 
Balança de Precisão, 0,1g 
 
b) Preencha a tabela com os valores da temperatura ambiente (T) do laboratório 
e da massa específica, ou densidade (dP) da água destilada (líquido padrão). 
 
c) Mensure a massa do conjunto picnômetro mais água destilada e também as 
massas dos sólidos, de acordo com os passos descritos no procedimento 
experimental. 
 
 
 
 
 
 
 
Lembrando que: 
 
mPIC = massa do picnômetro 
mP = massa do líquido padrão (água destilada) 
m = massa dos diferentes tipos de sólidos 
d) Preencha a tabela a seguir com os valores das massas solicitadas de 
acordo com os passos descritos no procedimento experimental. 
 
 
 
 
 
 
Mostre os cálculos para determinar d de cada substância: 
 
 
 
 
 
 
 
 
e) Compare as densidades calculadas, ou medidas (dmedida) com as 
densidades tabeladas (dtabelada), conforme valores descritos na tabela a seguir. 
 
 
 
Para o cálculo do desvio (E%), utilize a equação a seguir: 
 
 
 
 
Mostre os cálculos para determinar E% de cada substância: 
 
 
 
 
 
 
 
 
5.5 – Conclusões: 
De acordo com o experimento, o sólido, ao ser mergulhado no picnômetro 
totalmente preenchido com a água destilada o volume correspondente ao da 
amostra transborda, o fluído utilizado como padrão ,não reagiu com a amostra 
havendo eficácia na precisão da massa da água e dos sólidos . 
 
5.6 – Referências bibliográficas: 
Roteiro experimental disponibilizado no AVA 
https://ava.ead.unip.br/bbcswebdav/pid-2582478-dt-content-rid-
4096946_1/institution/Conteudos_AVA/DISCIPLINAS_GERAIS/7650-75%20-
%20T%C3%B3picos%20de%20F%C3%ADsica%20Geral%20e%20Experiment
al/Orienta%C3%A7%C3%B5es%20para%20a%20pr%C3%A1tica/Roteiros.pdf 
 
 
AULA 6 – Atrito Sólido 
Atrito sólido 1 (método – bloco apoiado em um plano inclinado) 
 
6.1.1 – Objetivos: 
 
• Estudar experimentalmente a ação da força de atrito estático e dinâmico entre 
superfícies não lubrificadas de mesmo materiale materiais diferentes. 
• Obter experimentalmente os coeficientes de atrito estático e dinâmico de um 
material: madeira, em contato com a superfície do plano. 
 
6.1.2 – Introdução teórica: 
A força de atrito é uma força de contato entre duas superfícies. Ela é o resultado 
das imperfeições microscópicas que há nas superfícies dos materiais em 
contato. Sendo assim, sem o contato físico, não há atrito. 
O atrito recebe o nome de estático enquanto o bloco estiver parado e passa a 
ser chamado de dinâmico, quando houver movimento. A força de atrito estático 
aumenta com a força aplicada até o início do movimento, assumindo um valor 
máximo nesse instante, chamado de iminência de movimento. 
A partir do início do movimento, a força de atrito passa a ser dinâmica, a qual 
diminui e torna-se constante e independente da força aplicada. Toda essa 
descrição pode ser melhor compreendida por meio do diagrama representativo 
das forças de atrito estático e dinâmico. 
 
 
 
 
 
6.1.3 – Materiais e métodos: 
 
1º método – bloco apoiado em um plano inclinado: 
• Bloco de madeira. 
• Plano inclinado. 
• Régua ou escalímetro. 
• Balança de precisão. 
 
6.1.4 – Resultados e análises: 
a) Quais as precisões dos instrumentos utilizados? 
Balança de Precisão, 0,1g 
Transferidor de plano inclinado, 0,5° 
 
b) Preencha a tabela a seguir com os valores calculados dos coeficientes de 
atrito estático (µe) e dinâmico (µD), para os diferentes materiais, de acordo com 
os passos descritos no procedimento experimental. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Mostre os cálculos para determinar os coeficientes de atrito estático (µe) e 
dinâmico (µD) para cada material: 
 
 
c) Compare e discuta as diferenças entre os coeficientes de atrito estático (µe) e 
dinâmico (µD) para cada material. 
 
Foi utilizado apenas o material de madeira. A diferença entre o atrito estático e o 
dinâmico, é que o dinâmico apresenta uma força maior de atrito. 
 
d) Argumente sobre como poderiam ser obtidos valores mais precisos para os 
coeficientes de atrito. Aborde as possíveis causas de erros e incertezas 
associados ao experimento. 
Se os aparatos estivessem em condições melhores talvez obtivesse melhores 
resultados, pois o plano inclinado estava arranhado, o parafuso onde se controla 
a inclinação estava espanado. 
 
Atrito sólido 2 (método – bloco apoiado em um plano horizontal) 
 
6.2.1 – Objetivos: 
 
• Estudar experimentalmente a ação da força de atrito estático e dinâmico entre 
superfícies não lubrificadas de mesmo material e materiais diferentes. 
• Obter experimentalmente os coeficientes de atrito estático e dinâmico de um 
material: madeira, em contato com a superfície do plano. 
 
 
 
 
 
 
6.2.2 – Introdução teórica: 
 
A força de atrito é uma força de contato entre duas superfícies. Ela é o resultado 
das imperfeições microscópicas que há nas superfícies dos materiais em 
contato. Sendo assim, sem o contato físico, não há atrito. 
O atrito recebe o nome de estático enquanto o bloco estiver parado e passa a 
ser chamado de dinâmico, quando houver movimento. A força de atrito estático 
aumenta com a força aplicada até o início do movimento, assumindo um valor 
máximo nesse instante, chamado de iminência de movimento. 
A partir do início do movimento, a força de atrito passa a ser dinâmica, a qual 
diminui e torna-se constante e independente da força aplicada. Toda essa 
descrição pode ser melhor compreendida por meio do diagrama representativo 
das forças de atrito estático e dinâmico. 
 
6.2.3 – Materiais e métodos: 
 
2º método – bloco apoiado em um plano horizontal: 
• Mola com a constante elástica já definida. 
• Régua ou escalímetro. 
• Bloco de madeira 
• Balança de precisão. 
 
6.2.4 – Resultados e análises: 
a) Quais as precisões dos instrumentos utilizados? 
 Régua milimetrada com precisão de 0,5mm. 
 Dinamômetro com precisão de 0,01mm 
 Balança com precisão de 0,1g. 
a) Preencha a tabela a seguir com os valores de: distensão da mola (x), massa 
do bloco (m), força normal correspondente ao bloco (N), força de atrito na 
iminência de movimento (Fat) e coeficiente de atrito estático (µe) entre o bloco e 
o plano horizontal, de acordo com os passos descritos no procedimento 
experimental. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Mostre os cálculos para determinar força normal correspondente ao bloco (N), 
força de atrito na iminência de movimento (Fat) e o coeficiente de atrito estático 
(µe) entre o bloco e o plano horizontal. Para o cálculo da força normal e sempre 
que necessário, considere a aceleração da gravidade g = 9,78 m/s2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
b) Preencha a tabela a seguir com os valores de: distensão da mola (x), massa 
do bloco (m), força normal correspondente ao bloco (N), força de atrito (Fat) com 
o bloco movimento uniforme (velocidade constante) e coeficiente de atrito 
dinâmico (µD) entre o bloco e o plano horizontal, de acordo com os passos 
descritos no procedimento experimental. 
 
 
Mostre os cálculos para determinar a força normal correspondente ao bloco (N), 
força de atrito (Fat) com o bloco em movimento uniforme e o coeficiente de atrito 
dinâmico (µD) entre o bloco e o plano horizontal. Para o cálculo da força normal 
e sempre que necessário, considere a aceleração da gravidade g = 9,78 m/s2 
 
 
 
 
 
 
c) Compare e discuta as diferenças entre os coeficientes de atrito estático (µe) 
e dinâmico (µD) entre as superfícies do plano horizontal e do material do bloco. 
 
No coeficiente de atrito dinâmico é necessário um peso maior para se obter 
resultados, já no coeficiente de atrito estático obtém-se resultado logo na 
primeira medição com um peso de 1,584N. 
 
d) Argumente, de forma crítica, a respeito desse método na determinação dos 
coeficientes de atrito. 
 
Acredito que se a base inclinada e o dinamômetro estivessem em melhores 
condições, teria encontrado um resultado melhor. 
 
6.2.5 – Conclusões: 
 
No método estático houve a utilização de três pesos podendo obter resultado já 
no primeiro peso, havendo uma força de aceleração menor. Já o dinâmico 
também foi utilizado três pesos mas só foi possível obter resultado a partir do 
segundo peso havendo uma força de aceleração maior, gerando a dificuldade 
para obter o resultado em ambos os métodos devido a superfície arranhada e a 
mola não estar em perfeitas condições. 
 
6.2.6 – Referências bibliográficas: 
 
Roteiro experimental disponibilizado no AVA 
https://ava.ead.unip.br/bbcswebdav/pid-2582478-dt-content-rid-
4096946_1/institution/Conteudos_AVA/DISCIPLINAS_GERAIS/7650-75%20-
%20T%C3%B3picos%20de%20F%C3%ADsica%20Geral%20e%20Experiment
al/Orienta%C3%A7%C3%B5es%20para%20a%20pr%C3%A1tica/Roteiros.pdf