AV1 - Relatório de Aulas Práticas - Física do Movimento - Abril_2023

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RELATÓRIO DE AULAS PRÁTICAS – EAD 
FÍSICA DO MOVIMENTO 
 
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AV1 - RELATÓRIO DE AULAS PRÁTICAS – EAD 
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Engenharia de Produção 
 
ATIVIDADE PRÁTICA 1 – MEDINDO O NÚMERO PI 
ATIVIDADE PRÁTICA 2 – ESTIMANDO A ACELERAÇÃO DA GRAVIDADE 
ATIVIDADE PRÁTICA 4 – CONSTANTE ELÁSTICA DA MOLA 
ATIVIDADE PRÁTICA 5 – COEFICIENTE DE ATRITO ESTÁTICO 
ATIVIDADE PRÁTICA 7 – DIMENSÕES E DENSIDADE 
 
INTRODUÇÃO 
 
A Física é uma importante área do conhecimento responsável pela explicação de 
fenômenos que relacionam diferentes formas de energia com a matéria. É à base do estudo 
para toda engenharia, no intuito de resolver problemas e compreender o que acontece 
constantemente a nossa volta, através de questionamentos, investigações e análises para 
se chegar a resultados reais e importantes para a vida (JANUÁRIO, 2013). 
De acordo com (Walker, 2009), a física é uma das áreas de conhecimento que tem como 
“responsabilidade” explicar os fenômenos que estão relacionados as mais diversas formas 
de energia e a matéria, se tornando a base para o estudo das engenharias. Ou seja, o 
profissional engenheiro deve sempre observar que a física é crucial para o seu 
desenvolvimento e formação A missão do engenheiro, de forma geral, consiste na 
resolução de problemas e atestar a eficiência dos processos produtivos que estão em fase 
de projeto ou implantação dentro de uma organização. Esses conhecimentos são 
necessários na resolução de problemas, ajuda na compreensão do que acontece ao nosso 
redor se baseando a través de questionamentos, investigações e criteriosas análises para 
que seja possível chegar a um resultado real. (Gualter, 2012) 
 
 
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Seja qual for a engenharia, o aluno ou o profissional engenheiro deve ter sempre em mente 
que a Física deve ser usada para resolver problemas práticos e compreender fenômenos 
que ocorrem no dia a dia. Durante o estudo o aluno deverá questionar, investigar, aprender 
a fazer perguntas, analisar e tirar conclusões apropriadas dos resultados (HALLYDAY; 
RESNICK; WALKER, 2013). 
Pôde-se afirmar que o estudo da Física em qualquer curso de engenharia é de importância 
crucial ao desenvolvimento técnico, científico e intelectual para a formação de profissionais 
capacitados e bem instruídos para solucionar problemas simples e complexos do dia a dia 
(JANUÁRIO, 2013). 
 
OBJETIVOS 
 
Este relatório engloba quatro atividades práticas e cada uma possuem objetivos 
específicos, nesse caso, logo abaixo estão relacionados os objetivos de cada prática: 
- Familiarização com equipamento de medida de comprimento e os conceitos de algarismos 
significativos e incertezas. Resultando na medida de Pi; 
- Familiarização com os equipamentos de medição – referente ao comprimento, conhecer 
os conceitos de algarismos significativos e incertezas, conhecer a origem do número Pi (x) 
e onde ele aparece na matemática. Histórico de precisões nas obtenções de casas 
decimais de Pi, além de medir os comprimentos de circunferência e diâmetro de cada peça 
de PVC utilizadas na prática. 
- 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); 
- Determinar a constante elástica da mola; 
- 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; 
 
 
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- 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. 
 
MATERIAIS E MÉTODOS 
 
Toda atividade prática é necessária a especificação dos materiais utilizados no experimento 
comprimentos de circunferência (C) e diâmetro (D) de cada peça de PVC com fita métrica 
e o método utilizado para realizá-la. Nessa prática o método utilizado foi a medição dos 
para obtenção de dados que estão especificados abaixo: 
 
 
 
 
 
 
 
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RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
O método desta prática consiste em medir três dimensões do bloco utilizado no experimento 
expressando as medidas em centímetros (cm) denotando-as por x, y e z e logo em seguida 
realizar a pesagem do bloco (medir a massa) com balança de precisão e a notar o valor em 
gramas (g) e registrar as incertezas dessas medidas. Depois deve-se obter o volume do 
bloco retangular, calcular a densidade do bloco e a incerteza do volume e da densidade. 
Vale destacar aqui que a incerteza da massa do bloco é a menor divisão da escala (MDE), 
que nesse caso é mais ou menos um grama (intervalo de um grama), porque a balança 
utilizada mede de um em um grama. E a incerteza da medida foi definida como sendo a 
menor divisão da escala divido por dois. E que as medidas do bloco foram realizadas 
apenas uma vez, ou seja, apenas uma medida de cada um dos lados do bloco. 
 
Atividade Prática 1 - Medindo o Número Pi 
 
Na primeira experiência desenvolvida utilizou-se os seguintes materiais: 
- Fita Métrica ou Trena 
- 3 Peças de PVC diferentes 
 
A metodologia utilizada foi de acordo com as orientações descritas no manual e nas aulas 
online. A orientação desta prática foi: 
Consiste em medir comprimentos (C) de circunferência de cada peça de PVC com a fita 
métrica e seus respectivos diâmetro diâmetros (D). Logo em seguida, obter o valor de Pi 
para cada peça de PVC, calcular a incerteza do valor medido de cada peça de PVC, 
comprar esses valores medidos com o Pi utilizando o erro percentual e organizar os 
resultados de cada peça de PVC da medida de Pi com suas incertezas e erros percentuais. 
 
 
 
 
 
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Parte experimental 
 
Objetivos 
Medir os comprimentos (C) de circunferência e diâmetro de cada peça com auxílio de fita 
métrica e seus diâmetros (D). 
 
 
Materiais utilizados: 
 
- Fita Métrica ou Trena 
- 3 Peças de PVC 
diferentes. 
 
 
 
 
 
- Familiarização com equipamentos de medida de comprimento e os conceitos de algorismo 
significativos e incertezas resultando na medida de Pi π 
 
Observamos que as medidas em centímetros (cm) quando necessário. 
 
Procedimentos 
 
- Medir os comprimentos (C) de circunferência e diâmetro de cada peça com auxílio de fita 
métrica e seus diâmetros (D). 
 
 
 
 
 
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Número “Pi” π 
É o número irracional que representa a divisão entre uma circunferência e o diâmetro 
correspondente, com o valor aproximado de 3,1415926... Os egípcios sabiam trabalhar 
muito bem com as razões. Descobriram logo que a razão entre o comprimento de uma 
circunferência e seu diâmetro é a mesma para qualquer circunferência. Por definição, “Pi” 
é a razão entre a circunferência de um círculo e seu diâmetro. “Pi” será sempre o mesmo 
valor não importando o tamanho do círculo. 
 
O estudo da antiguidade, conforme mostram os registros históricos, o número pi continua 
alcançando a curiosidade dos estudiosos. O motivo é que o seu cálculo resulta em trilhões 
de casas decimais. Entre os babilônios e osegípcios foram encontrados cálculos que se 
aproximavam do Pi. Eles já sabiam que a razão entre o perímetro e o diâmetro era superior 
a 3. Mas foi apenas no século XVIII que ele passou a fazer parte dos símbolos matemáticos. 
O primeiro a propor a sua utilização foi o matemático galês William Jones. 
 
 
 
 
 
 
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1ª Peça 17cm 5cm 
 
 
 
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2ª peça 19cm 6cm 
 
 
 
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3ª Peça 29cm 9cm 
 
 
 
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Atividade Prática 2 - Estimando a Aceleração da Gravidade 
 
Na segunda experiência desenvolvida utilizou-se os seguintes materiais: 
- Fita Métrica 
- Cronômetro 
- Trena 
 
A metodologia utilizada foi de acordo com as orientações descritas no manual e nas aulas 
online. A orientação desta prática foi: 
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 20°). 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. 
 
Atividade prática 4 – Constante Elástica da Mola 
 
Na quarta atividade desenvolvida utilizou-se os seguintes materiais: 
- Régua ou Trena 
- Mola 
- Pesos 
 
A metodologia utilizada foi de acordo com as orientações descritas no manual e nas aulas 
online. A orientação desta prática foi: 
 
 
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Para determinar a constante elástica da mola, consiste em aplicar vá rias forças (pesos) a 
mola vertical e medir as deformações produzidas. Para isso, a mola deverá ser suspensa 
em um suporte deixando uma das suas extremidades livres para dição de peso. Logo em 
seguida, escolhe-se um ponto de referência no suporte, adiciona um peso de cada vez, 
medindo o alongamento da mola e anota os valores do alongamento. Depois retira todos 
os pesos e verifica-se se a mola retorna a sua posição original. 
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; faça o gráfico versus para a mola. 
Pode-se observar que existe uma relação linear entre F ex: 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 deve ser zero no presente caso. Verifique o valor encontrado e explique 
o resultado. 
 
 
 
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Parte experimental 
 
 
 
Objetivos 
Determinar a constante elástica de uma mola 
Determinar a constante elástica de uma combinação de molas 
 
Material utilizado 
Duas molas, objetos de massa diferentes, suporte e régua milimetrada. 
Observação: As molas precisam ser de mesmo material e mesmo tamanho. 
 
Procedimentos 
O experimento consiste em aplicar várias forças – pesos – a mola vertical e mediar as 
deformações produzidas, ver Fig. 1. 
 
 
 
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Fig. 1: Deformação da mola por uma força peso P = mg. (a) Sistema com uma única mola, (b) 
sistema com duas molas em série e (c) sistema com duas molas em paralelo. 
 
 
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 Suspenda uma das molas e pendure um suporte para os objetos em sua extremidade livre. 
Escolha um ponto de referência no suporte no suporte e leia a posição dele na régua – este 
será o alongamento zero, ou seja, será desprezado o alongamento produzido. 
 
R: Mola em repouso = 11cm 
 
 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. 
 
R: 
Peso aplicado a mola Alongamento 
0 Kg 0 cm 
1 Kg 3 cm 
1,5 Kg 4,5 cm 
2 Kg 6 cm 
 
 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. 
 
R: 
Peso aplicado a mola Alongamento 
0 Kg 0 cm 
1 Kg 6 cm 
1,5 Kg 9 cm 
2 Kg 12 cm 
 
 
 
 
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 Agora pendure a segunda mola em série e repita os mesmos procedimentos com este novo 
arranjo. 
 
R: 
Peso aplicado a mola Alongamento 
0 Kg 0 cm 
1 Kg 1 cm 
1,5 Kg 1,7 cm 
2 Kg 2,4 cm 
 
 Associe, a seguir, as duas molas em paralelo, isto é, uma ao lado da outra, e refaça as 
leituras como nas situações anteriores. 
 Faça os gráficos versus para a primeira mola e para cada uma das duas combinações, 
em série e em paralelo. Pode-se observar que existe uma relação linear ente e : 
 
em que A e B são coeficientes que definem a reta específica para cada situação. 
 
 
 
 
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 Por meio do processo de regressão linear, determine, para cada uma das montagens, a 
inclinação da reta correspondente e indique a grandeza física a ela relacionada. 
 
R: A inclinação dos gráficos F versus X é a constante elástica da mola para o 1° gráfico e 
a constante elástica equivalente para os outros 2 gráficos. 
 
 
 
 
 Escreva o valor da constante elástica, para cada uma das situações. A partir do modelo 
físico utilizado, o valor da constante A deve ser zero no presente caso. Verifique o valor 
encontrado e explique o resultado. 
 
 
 
 
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R: 
Mola simples 
F=mg 
F=kx 
Kx=mg 
K=10/0,03= 333,33 N/M 
Molas em série 
F=mg 
F=kx 
Kx=mg 
K=10/0,06= 166,67 N/m 
Molas em paralelo 
F=mg 
F=kx 
Kx=mg 
K=20/0,025= 800 N/m 
 
 
 
 
 Justifique por que, na associação em série, o conjunto ficou “mais macio” do que a mola 
individualmente e, na associação em paralelo, ficou “mais duro”. 
 
R: Na associação em série, o conjunto ficou "mais deformável" porque a constante 
equivalente é a metade de uma única mola. 
Em paralelo é menor a deformação, porque a constante equivalente é a soma k1 + k2 = 2k 
pelas molas serem iguais. 
 
 
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Atividade Prática 5 – Coeficiente de Atrito Estático 
 
Na quinta atividade desenvolvida utilizou-se os seguintes materiais: 
- Régua Transferidor 
- Caixa de fósforo Areia 
- Massa de modelar 
 
A metodologia utilizada foi de acordo com as orientações descritas no manual e nas aulas 
online. A orientação desta prática foi: 
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. 
 
Parte experimental 
 
Objetivo 
Determinar o coeficiente de atrito estático entre duas superfícies. 
Analisar a dependência do coeficiente de atrito estático com a rugosidade, com a área de 
uma superfície e com a com a força normal a ela. 
 
Material utilizado 
 
 
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Uma régua, uma caixa de fósforo, um bloco de madeira, massa de modelar, areia e um 
transferidor. 
 
Procedimentos 
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. 
 
 
R: Coeficiente estático caixa de fósforo 
μ= tanθ = tan(35)=0.47 
 
 Repita o mesmo procedimento utilizando o lado da caixa de fósforo que contém o fósforo 
vermelho apoiado sobre a régua e determine o valor do coeficiente de atrito estático entre 
a régua e a superfície com o fósforo vermelho. Verifique se os valores obtidos, 
comparativamente, correspondem a sua expectativa. 
 
R: Coeficiente estático da parte rugosa da caixa 
 
 
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μ=tanθ = tan(31)=0.44 
 
Não corresponde, eu acreditava que o coeficiente de atrito seria maior, mas acredito que 
pelo fato de a régua ser lisa e a caixa rugosa, o sistema possui menor pontos de contato. 
 
 Em seguida, analise a influência da área de contato sobre a força de atrito. Para isso, 
determine o coeficiente de atrito da régua e cada face de diferente área do bloco. Verifique 
se o resultado é compatível com a teoria desenvolvida em sala de aula. 
 
R: A área de superfície de contato não influencia o coeficiente de atrito. 
 
 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. 
 
R: A força de atrito é diretamente proporcional a força normal (N), temos que ela pode ser 
Expressa pela equação 1: Fa = μN,(1) onde μ representa o coeficiente de atrito da 
superfície. 
 
Atividade prática 7 – Dimensões e Densidade 
 
Na sétima atividade desenvolvida utilizou-se os seguintes materiais: 
- Fita Métrica 
- Trena ou Régua 
- Bloco Retangular 
- Balança 
 
A metodologia utilizada foi de acordo com as orientações descritas no manual e nas aulas 
online. A orientação desta prática foi: 
 
 
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Medir as 3 dimensões do bloco. 
Denota-las por x, y e z; 
Medir a massa M do Bloco. 
 
CONCLUSÕES 
 
De fato, a física é uma das áreas do conhecimento muito surpreendente. Ela é responsável 
Pela explicação de diversos fenômenos que estão ligados a várias formas de energias com 
a matéria. Ou seja, faz parte da base de estudo para todas as engenharias, com o objetivo 
de solucionar e compreender problemas que ocorrem através de questionamentos análises 
e principalmente investigações para que seja possível chegar a resultados reais e que 
contribuam com a vida do homem. 
As atividades práticas que foram desenvolvidas logo acima, serviram para que fosse 
possível compreender de forma prática e bem dinâmica os conhecimentos teóricos que foi 
estudado ao longo das unidades. Essas práticas que foram desenvolvidas, proporcionaram 
grandes contribuições ao aprendizado e compreensão sobre a física do movimento. 
Durante a prática relacionada a medição do número Pi, foi possível se familiarizar com 
equipamentos de medida de comprimento e os conceitos de algarismo significativos e 
incertezas resultando na medida de Pi. Ou seja, medir os comprimentos de circunferência 
e diâmetro de cada peça de PVC com auxílio de fita métrica expor as conclusões diante 
dos resultados obtidos e esperados durante o experimento realizado. 
Como mencionado no início do trabalho, a Física é uma importante área do conhecimento 
responsável pela explicação de fenômenos que relacionam diferentes formas de energia 
com a matéria. É à base do estudo para toda engenharia, no intuito de resolver problemas 
e compreender o que acontece constantemente a nossa volta, através de questionamentos, 
investigações e análises para se chegar a resultados reais e importantes para a vida. As 
atividades práticas desenvolvidas serviram para que pudéssemos compreender de maneira 
prática e dinâmica os conhecimentos teóricos discutidos ao longo das unidades. Desta 
forma, avaliamos e consideramos que o que foi traçado como objetivos foram consolidados, 
 
 
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e as atividades nos proporcionaram experiências e contribuições relevantes para a 
compreensão dinâmica da disciplina Física geral e experimental. 
 
 
 
REFERÊNCIAS 
 
CALÇADA & SAMPAIO. Física Clássica – 1 Mecânica. 1ª edição. Editora 
Atua, 2012. São Paulo. P.304-306. 
 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de física - Eletromagnetismo. 10. 
ed., v. 3. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2016 
 
ABREPO. Associação Brasileira de Engenharia de Produção. 2010. Disponível em: 
http://www.abepro.org.br/arquivos/websites/1/DiretrCurr19981.pdf>.Acesso em: 19 set. 
2013. 
 
Almeida, Maria José; Costa, Maria Margarida – Fundamentos de Física. 3ª Edição. Edições 
Almedina, 2012. ISBN: 9789724048413 
 
Ewen, Dale; Gundersen, Erik; Schurter, Neill – Applied Physics. 11th Edition. Pearson 
Education, 2016. ISBN: 9780134159386 
 
JANUÁRIO, Thays Lorranny da Silva. A IMPORTÂNCIA DO ESTUDO DA FÍSICA PARA O 
CURSO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO. Universidade Regional do Cariri (URCA), 
Juazeiro do Norte, Ceará, 2013. 
 
Junior, Francisco; Soares, Paulo; Ferraro, Nicolau – Os Fundamentos da Física 1-
Mecânica. 8ª Edição. Moderna, 2003. ISBN: 9788516036980 
 
 
RELATÓRIO DE AULAS PRÁTICAS – EAD 
FÍSICA DO MOVIMENTO 
 
Nome do Aluno 
 
Matrícula 
 
8888888 
 
 
Nome do Aluno Data: 10/04/2023 
 
 
 
Junior, Francisco; Soares, Paulo; Ferraro, Nicolau – Os Fundamentos da Física 2-
Termologia, óptica e ondas. 8ª Edição. Moderna, 2003. ISBN: 9788516037000