Manual de Práticas de Física Geral

Prévia do material em texto

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