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Procedimento de Aula Prática Síncrona para a disciplina de Física Geral e Experimental. A atividade será realizada em tempo real, via web, pelo docente e replicada, também em tempo real, pelos estudantes. Desta forma será possível a interação entre os participantes para retirar dúvidas e trocar experiências. No dia e horário agendado para a aula os alunos deverão estar preparados em um espaço onde possa ser realizada a prática, com os materiais necessários disponíveis e participando ativamente da experiência. Todos os materiais listados para essas práticas são de uso comum e fácil acesso possibilitando a realização das práticas em casa e em segurança. Bem-vindo ao Novo Extraordinário! AULA PRÁTICA FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL Tiago Araújo Lima Heloisa de Sousa Pimentel Moreira Autores e Revisores: - Obter Pi para cada peça: Pi = C/D - Calcular a incerteza do valor medido de Pi para cada peça; - Comparar os valores medidos com o adotado (3,14159...) através do erro percentual; - Organizar os resultados para cada peça da medida de Pi, suas incertezas e erros percentuais numa tabela; - Escreva brevemente sobre as possíveis semelhanças, diferenças e padrões entre os valores da tabela. Obs - Leia com atenção o Texto de Apoio. Expresse suas medidas em centímetros (cm) quando necessário. Não se esqueça das incertezas. - Medir os comprimentos (C) de circunferência de cada peça com a fita métrica e seus diâmetros (D). Pesquisar - Origem do número Pi; - Onde ele aparece na matemática; - Histórico de precisões nas obtenções de casas decimais de Pi. ATIVIDADE PRÁTICA 1 - MEDINDO O NÚMERO Familiarização com equipamento de medida de comprimento e os conceitos de algarismos significativos e incertezas. Resultando na medida de Pi. Fita Métrica ou Trena; 3 Peças de PVC diferentes. Materiais necessários: Resultados e cálculos para o relatório Orientações Gerais Registrar por foto ou vídeo as práticas realizadas e enviar o relatório da prática realizada em até 72h da realização da aula prática. AULA PRÁTICA FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL Etapa Experimental Dados para Relatório Objetivos ATIVIDADE PRÁTICA 2 - ESTIMANDO A ACELERAÇÃO DA GRAVIDADE - Anotar numa tabela x=raiz(L) e o respectivo período T(x); - Num software (recomendamos no PC “QtiPlot” ou “Excel” e no celular o app “Mínimos Quadrados – Regressão Linear”), obter o coeficiente angular da função T(x); T(x) = Ax + B -> g = (2.Pi/A)^2; - Através do coeficiente angular (A), obter a estimativa de g; - Comparar o valor medido com o adotado 9,81 m/s^2 através do erro percentual. Obs - Leia com atenção o Texto de Apoio e assista a aula sobre o Pêndulo. Expresse suas medidas em metros (m) e segundos (s) quando necessário. Não se esqueça das incertezas - Escolher 6 comprimentos de pêndulo (L) entre 0,15 m e 0,90 m. Sugestão em valores aproximados em metros: 0,15; 0,30; 0,45; 0,60; 0,75; 0,90. Esses comprimentos devem ser medidos entre o ponto de fixação e o Centro de Massa aproximado do pêndulo; - O pêndulo pode ser de qualquer material, desde que seja de fácil amarração no fio. Sua massa deve ser consideravelmente maior que a do fio para que ele se mantenha esticado durante todo o balanço do pêndulo. Desde que não traga risco de rompimento do fio; - Para cada comprimento puxar o pêndulo, mantendo o fio esticado, de um pequeno ângulo (no máximo 20º). Solta-lo com cuidado para minimizar movimentos de vibração da peça. Após poucas oscilações, acionar cronômetro em um dos pontos de retorno, contar 20 oscilações e pausar a medida. (1/20) do aferido é o período de oscilação T. Pesquisar - O pêndulo como estimador da aceleração da gravidade; - Aplicação do pêndulo na medida de tempo. Familiarização com alguns equipamentos de medida de comprimentos e tempo utilizados num laboratório. Resultando na medida do Período (T) de um pêndulo em função de seu comprimento (L). Assim, estimando a aceleração da gravidade (g). Fita Métrica; Cronômetro; Trena. Materiais necessários: AULA PRÁTICA FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL Resultados e cálculos para o relatório Orientações Gerais Registrar por foto ou vídeo as práticas realizadas e enviar o relatório da prática realizada em até 72h da realização da aula prática. Etapa Experimental Dados para Relatório Objetivos - Obter a média e desvio-padrão das medidas; - Escrever brevemente sobre o significado experimental das quantidades acima. Obs - Leia com atenção o Texto de Apoio. Expresse suas medidas em metros (m) e segundos (s) quando necessário. Não se esqueça das incertezas - Escolher um comprimentos de pêndulo (L). Sugestão em metros: entre 0,30 e 0,60. Esse comprimento deve ser medido entre o ponto de fixação e o Centro de Massa aproximado do pêndulo; - O pêndulo pode ser de qualquer material, desde que seja de fácil amarração no fio. Sua massa deve ser consideravelmente maior que a do fio para que ele se mantenha esticado durante todo o balanço do pêndulo. Desde que não traga risco de rompimento do fio; - Puxar o pêndulo, mantendo o fio esticado, de um pequeno ângulo (no máximo 20º). Solta-lo com cuidado para minimizar movimentos de vibração da peça. Após poucas oscilações, acionar cronômetro em um dos pontos de retorno, contar 1 oscilação e pausar a medida. O aferido é o período de oscilação T; - Repetir 20 vezes a realização acima e registrar os dados numa tabela. ATIVIDADE PRÁTICA 3 - PÊNDULO E ESTATÍSTICA Pesquisar - Erro Aleatório; - Outros sistemas com erro aleatório. Familiarização com alguns equipamentos de medida de comprimentos e tempo utilizados num laboratório. Resultando na aplicação de conceitos de estatística na medida do Período (T) de um pêndulo. Fita Métrica; Cronômetro; Trena. Materiais necessários: AULA PRÁTICA FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL Resultados e cálculos para o relatório Orientações Gerais Registrar por foto ou vídeo as práticas realizadas e enviar o relatório da prática realizada em até 72h da realização da aula prática. Etapa Experimental Dados para Relatório Objetivos ATIVIDADE PRÁTICA 4 - CONSTANTE ELÁSTICA DA MOLA - Obter o valor da constante elástica; - Escrever brevemente sobre o porque o valor de A foi diferente de zero. Obs - Leia com atenção o Texto de Apoio. Expresse suas medidas em metros (m) e segundos (s) quando necessário. Não se esqueça das incertezas - O experimento consiste em aplicar várias forças – pesos – a mola vertical e medir as deformações produzidas; - ·Suspenda a mola e pendure um suporte para os objetos em sua extremidade livre. Escolha um ponto de referência no suporte e leia a posição dele na régua – este será o alongamento zero, ou seja, será desprezado o alongamento produzido pelo suporte; - Obtenha um conjunto de alongamento x, aplicando forças F diferentes à mola, ou seja, colocando quantidades diferentes de objetos no suporte. Registre suas observações numa tabela; - ·Retire todos os pesos que você colocou; certifique-se que a mola voltou à sua posição inicial, ou seja, a deformação foi elástica e a mola não sofreu uma deformação permanente; Pesquisar - Erro Aleatório; - Outros sistemas com erro aleatório. Este trabalho tem como objetivo determinar a constante elástica da mola. Régua ou Trena; Mola; Pesos Materiais necessários: AULA PRÁTICA FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL Resultados e cálculos para o relatório Orientações Gerais Registrar por foto ou vídeo as práticas realizadas e enviar o relatório da prática realizada em até 72h da realização da aula prática. Etapa Experimental Dados para Relatório Objetivo - ·Faça o gráfico versus para a mola. Pode-se observar que existe uma relação linear entre F e x: F = A + Bx em que A e B são coeficientes que definem a reta específica para cada situação. - ··Por meio do processo de regressão linear, determine a inclinação da reta correspondente e indique a grandeza física a ela relacionada; - ·Escreva o valor da constante elástica. A partir do modelo físico utilizado, o valor da constante A deve ser zero no presente caso. Verifique o valorencontrado e explique o resultado. Régua Transferidor Caixa de fósforo Areia Massa de modelar Materiais necessários: ATIVIDADE PRÁTICA 5 - COEFICIENTE DE ATRITO ESTÁTICO - Obter o valor do coefeciente de atrito para as duas superfícies ; - Escrever brevemente sobre o porque da diferença dos valores e sobre a dependência do coeficiente de atrito com a força normal. Obs - Leia com atenção o Texto de Apoio. Expresse suas medidas em metros (m) e segundos (s) quando necessário. - ·Coloque a caixa de fósforo, com o lado sem o fósforo vermelho, sobre a régua. Em seguida, incline a régua, até a caixa está na iminência de entrar em movimento. Use a parede e a massa de modelar para fixar a régua na posição desejada, ver figura 1. Meça o valor do ângulo de inclinação e determine o coeficiente de atrito estático entre a superfície do bloco e a da régua. Repita o procedimento várias vezes para obter um valor médio. ; - ··Repita o mesmo procedimento utilizando o lado oposto da caixa de fósforo apoiado sobre a régua e determine o valor do coeficiente de atrito estático entre a régua e a caixa de fósforo. Verifique se os valores obtidos, comparativamente, correspondem a sua expectativa; - ·Agora, analise a dependência do coeficiente de atrito estático com a força normal à superfície. Para variar essa força, coloque, gradativamente areia dentro da caixa de fósforo. Verifique se os resultados encontrados correspondem as suas expectativas. Pesquisar - Força de Atrito Estática; - Força normal. Determinar o coeficiente de atrito estático entre duas superfícies; Analisar a dependência do coeficiente de atrito estático com a rugosidade das superfícies e com força normal a ela.. AULA PRÁTICA FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL Resultados e cálculos para o relatório Orientações Gerais Registrar por foto ou vídeo as práticas realizadas e enviar o relatório da prática realizada em até 72h da realização da aula prática. Etapa Experimental Dados para Relatório Objetivos Cone duplo 2 Cabos de vassoura Régua Compasso Materiais necessários: Obs - Leia com atenção o Texto de Apoio. Expresse suas medidas em metros (m) e segundos (s) quando necessário. -Construir a rampa com os dois cabos de vassoura e um suporte que permita criar uma elevação. -Construir o duplo cone. Para a construção do duplo cone irei deixar os links abaixo que mostram três maneiras diferentes de construir o duplo cone; https://if.ufmt.br/eenci/artigos/Artigo_ID512/v 13_n4_a2018.pdf https://www.youtube.com/watch? v=82eoBeL2qN0 https://www.youtube.com/watch?v=QVLt- x3qjKM -·Encontre a elevação e o ângulo de abertura que crie a ilusão de subida do duplo cone. - Na sequência determine os valores dos ângulos: - Agora determine se a inequação foi satisfeita. ATIVIDADE PRÁTICA 6 - CONE DUPLO - Obter o valor dos ângulos alfa, beta e gama; - Mostrar que a equação que define a condição para subida foi satisfeita. Pesquisar - Cone duplo; Criar a ilusão que um corpo (duplo cone) sobe uma rampa ao invés de descer. AULA PRÁTICA FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL Resultados e cálculos para o relatório Orientações Gerais Registrar por foto ou vídeo as práticas realizadas e enviar o relatório da prática realizada em até 72h da realização da aula prática. Etapa Experimental Dados para Relatório Objetivos https://if.ufmt.br/eenci/artigos/Artigo_ID512/v13_n4_a2018.pdf https://www.youtube.com/watch?v=82eoBeL2qN0 https://www.youtube.com/watch?v=QVLt-x3qjKM - Obter o Volume V da Bloco retangular: V = x.y.z - Calcular a incerteza do volume obtido; - Obter a densidade d do Bloco Retangular; - Calcular a incerteza da densidade obtida; - Pesquisar o material de que é feito o Bloco a partir da densidade obtida. Pesquisar - Importância do conhecimento da densidade de um material; - Tópicos da Física onde a densidade do objeto estudado é relevante. ATIVIDADE PRÁTICA 7 - DIMENSÕES E DENSIDADE Familiarização com equipamento de medida de comprimento e os conceitos de algarismos significativos e incertezas. Resultando na medida da área da face de uma peça retangular e sua densidade. Fita Métrica, Trena ou Régua; Bloco Retangular; Balança (caso a massa do bloco não tenha sido fornecida). Materiais necessários: AULA PRÁTICA FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL Obs - Leia com atenção o Texto de Apoio. Expresse suas medidas em centímetros (cm) e gramas (g) quando necessário. Não se esqueça das incertezas - Medir as 3 dimensões do bloco. Denota-las por x, y e z; - Medir a massa m do Bloco. Resultados e cálculos para o relatório Orientações Gerais Registrar por foto ou vídeo as práticas realizadas e enviar o relatório da prática realizada em até 72h da realização da aula prática. Etapa Experimental Dados para Relatório Objetivos
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