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LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE HOOKE 1 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS FASE 1 – LEI DE HOOKE 1. Preencha a tabela 1 abaixo com os dados encontrados durante esta fase do experimento. n X0 (m) G(m) Xn (m) ΔX = Xn - X0 (m) Fn (N) 0 0,034 23 0 - - 1 50 0,051 0,017 0,4955 2 100 0,068 0,034 0,991 3 150 0,082 0,048 1,486 4 200 0,097 0,063 1,982 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 mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE HOOKE 2 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 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 Diante dos resultados obtidos, calcule a constante elástica da mola M1 𝑘𝑀1 = F/ ΔX 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? 0,4955 0,991 1,486 1,982 y = 0,4955x + 1E-15 R² = 1 0,0000 0,5000 1,0000 1,5000 2,0000 2,5000 0,017 0,034 0,048 0,063 Gráfico da força aplicada (F) versus deformação da mola (∆X) Série1 Linear (Série1) n X0 (m) G(m) Xn (m) ΔX = Xn - X0 (m) Fn (N) K(n/m) 0 0,034 23 0 - - 1 50 0,051 0,017 0,4955 29,1176 2 100 0,068 0,034 0,991 29,1470 3 150 0,082 0,048 1,486 30,9583 4 200 0,097 0,063 1,982 31,4603 mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE HOOKE 3 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 3. O que representa o coeficiente angular (ou declividade) do gráfico F versus ∆X? Representa a constante elastica da mola. 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.”. As Forças é proporcial 5. Qual mola possui a maior constante elástica? Compare seus resultados! Mola 2 mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE HOOKE 4 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br FASE 2 – ASSOCIAIÃO DE MOLAS EM SÉRIE 1. Preencha a tabela abaixo com os dados encontrados durante esta fase do experimento. 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 n X0 (m) G(m) Xn (m) ΔX = Xn - X0 (m) Fn (N) k 0 0,117 23 - - - 1 50 0,145 0,028 0,4955 17,6964 2 100 0,172 0,055 0,991 5,7616 3 150 0,200 0,083 1,486 7,4300 4 200 0,227 0,011 1,982 8,7312 mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE HOOKE 5 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br Diante dos resultados obtidos, calcule a constante elástica do conjunto de molas M1 e M2. 𝑘𝑟(𝑀1→𝑀2) = K= 0,4955/0,028 = 17,6964 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 𝑘 2 Como a mesma força atua em cada mola e as deformações estão relacionadas por: ∆𝑥𝑟 = ∆𝑥1 + ∆𝑥2 Então: 𝐹 = 𝑘𝑟 𝐹 𝑘1 𝐹 + 𝑘 1 ∴ = 𝑘𝑟 1 𝑘1 1 + 𝑘 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) mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE HOOKE 6 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 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) = 2. Os resultados obtidos para a constante elástica do conjunto em série foram os mesmos para as duas formas de cálculo? Os resultados sao diferente 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? 0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00 1 2 3 4 Gráfico da força aplicada (F) versus deformação da mola (∆X) Série1 Série2 mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE HOOKE 7 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 4. A constante k é a mesma para qualquer conjunto em série? Em caso negativo, qual conjunto obteve a maior constante elástica resultante? A Constante em K nao e mesma para os conjuntos, o conjunto que tem a maior constate o K1 17,6964 5. Comente sobre a relação entre as constantes das molas obtidas na parte I deste roteiro e os resultados das configurações em série. Em relação a massa e inversamente proporcional, quanto maior e massa o (K) Ela diminui. mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE HOOKE 8 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br FASE 3 – ASSOCIAIÃO DE MOLAS EM PARALELA 1. Preencha a tabela abaixo com os dados encontrados durante esta fase do experimento. n X0 (m) Xn (m) ΔX = Xn - X0 (m) Fn (N) k 0 0,030 - - 1 0,035 0,005 0,4905 32,700 2 0,040 0,040 0,0981 15,822 3 0,047 0,047 1,4715 19,361 4 0,027 0,053 1,962 21,800 Tabela 3 – Dados experimentais de associação de 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 mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE HOOKE 9 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br Diante dos resultados obtidos, calcule a constante elástica do conjunto de molas M1 eM2. 𝑘𝑟(𝑀1→𝑀2) = k=0,4905/0,005= 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 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 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 mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE HOOKE 10 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 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) = 0,4905/0,005=98,100 2. Os resultados obtidos para a constante elástica do conjunto em paralelo foram os mesmos para as duas formas de cálculo? Nao sao o mesmo resultados. 3. 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? mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE HOOKE 11 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 4. A constante k é a mesma para qualquer conjunto em paralelo? Em caso negativo, qual conjunto obteve a maior constante elástica resultante? A Constante em K nao e mesma para os conjuntos, o conjunto que tem a maior constate o K1 98,100 5. Comente sobre a relação entre as constantes das molas obtidas na parte I deste roteiro e os resultados das configurações em paralelo. Quanto maior a massa maior sera a constante elastica dela 0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00 1 2 3 4 Gráfico da força aplicada (F) versus deformação da mola (∆X) Série1 Série2 mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE HOOKE 12 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 6. Preencha a tabela abaixo com os dados encontrados durante esta fase do experimento. n X0 (m) Xn (m) ΔX = Xn - X0 (m) Fn (N) k 0 0,032 - - - 1 0,047 0,015 0,4905 32,700 2 0,062 0,030 0,0981 15,8225 3 0,076 0,044 1,4715 19,361 4 0,090 0,058 1,962 21,800 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 mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE HOOKE 13 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br Diante dos resultados obtidos, calcule a constante elástica do conjunto de molas M1 , M2 e M3. 𝑘𝑟(𝑀1→𝑀2→𝑀3) = k=0,4905/0,015=32,700 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) mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE HOOKE 14 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br ∆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) = 7. Os resultados obtidos para a constante elástica do conjunto em paralelo foram os mesmos para as duas formas de cálculo? Os resultados nao sao os mesmo. 8. 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? mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE HOOKE 15 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 9. 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? A onstante maior é k1 32,700 o inversamente proporcional ao peso 0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00 1 2 3 4 Gráfico da força aplicada (F) versus deformação da mola (∆X) Série1 Série2 mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA QUEDA LIVRE 1 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 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. Uma função que melhor descreveria esta relação é a função Quadrática. 0,1342 0,2012 0,2505 0,2853 0,3189 0,000 0,050 0,100 0,150 0,200 0,250 0,300 0,350 0,400 000 002 004 006 008 Posiçao do sensor x tempo medio Te m p o M ed io ( s) Posição do sendor (m) LABORATÓRIO DE FÍSICA QUEDA LIVRE 2 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 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. Uma função que melhor descreveria esta relação é a função linear. 3. Compare os gráficos construídos anteriormente. Você observou alguma diferença entre eles? Se sim, qual o motivo desta diferença? Quando comparado os valores encontrados, observa-seuma pequena diferença, na qual foi proporcionada por tratar-se de um experimento com interferência de controle manual, consequentemente gerando dados imprecisos. T3 (s) T4 (s) T5 (s) t médio (s) h(m) G(m/s²) 0,1341195 0,1341684 0,1342191 0,1342040 0,112 0,0180107 0,2011966 0,2011578 0,2011811 0,2011790 0,212 0,0404730 0,2505147 0,2505400 0,2505766 0,2505476 0,312 0,0627741 0,2851419 0,2850845 0,2850945 0,2852994 0,412 0,0813957 0,3189177 0,3188655 0,3189137 0,3189083 0,512 0,1017025 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. 0,0180 0,0405 0,0628 0,0814 0,1017 0,000 0,020 0,040 0,060 0,080 0,100 0,120 0,140 000 002 004 006 008 Posiçao do sensor x tempo medio Te m p o M ed io ( s) Posição do sendor (m) LABORATÓRIO DE FÍSICA QUEDA LIVRE 3 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 2ℎ 𝑔 = 𝑡2 (5) T3 (s) T4 (s) T5 (s) t medio (s) h(m) G(m/s²) v (m/s) 0,1341195 0,1341684 0,1342191 0,1342040 0,112 0,0180107 0,002417 0,2011966 0,2011578 0,2011811 0,2011790 0,212 0,0404730 0,008142 0,2505147 0,2505400 0,2505766 0,2505476 0,312 0,0627741 0,015728 0,2851419 0,2850845 0,2850945 0,2852994 0,412 0,0813957 0,023222 0,3189177 0,3188655 0,3189137 0,3189083 0,512 0,1017025 0,032434 LABORATÓRIO DE FÍSICA QUEDA LIVRE 4 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 5. Em seguida compare os valores encontrados. Houve diferença nos valores encontrados? Se sim, o que você acha que proporcionou essa diferença? Ao comparar os valores encontrados, há uma pequena discrepância que se deve ao fato de se tratar de um experimento com controle manual de interferências, produzindo assim dados imprecisos. 6. Utilize a equação (4) do resumo teórico para calcular o valor da velocidade instantânea em cada ponto e complete a tabela. 𝑣 = 𝑔. 𝑡 (4) 7. Construa o gráfico da “Velocidade x Tempo”. Qual o comportamento da velocidade? Conforme o tempo a velociade tende a almentar ENSAIANDO A SEGUNDA ESFERA 0,1342 0,2012 0,2505 0,2853 0,3189 0,000 0,050 0,100 0,150 0,200 0,250 0,300 0,350 000 001 002 003 004 005 006 Velocidade x tempo medio Te m p o M ed io ( s) Velocidade (m) T3 (s) T4 (s) T5 (s) t medio (s) h(m) G(m/s²) v (m/s) 0,1341195 0,1341684 0,1342191 0,1342040 0,112 0,0180107 0,002417 0,2011966 0,2011578 0,2011811 0,2011790 0,212 0,0404730 0,008142 0,2505147 0,2505400 0,2505766 0,2505476 0,312 0,0627741 0,015728 0,2851419 0,2850845 0,2850945 0,2852994 0,412 0,0813957 0,023222 0,3189177 0,3188655 0,3189137 0,3189083 0,512 0,1017025 0,032434 LABORATÓRIO DE FÍSICA QUEDA LIVRE 5 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 1. Compare os valores obtidos para a aceleração da gravidade. Houve diferença nos valores encontrados? Explique-a. Esfera MENOR 12mm T3 (s) T4 (s) T5 (s) t medio (s) h(m) G(m/s²) v (m/s) 0,1341195 0,1341684 0,1342191 0,1342040 0,112 0,0180107 0,002417 0,2011966 0,2011578 0,2011811 0,2011790 0,212 0,0404730 0,008142 0,2505147 0,2505400 0,2505766 0,2505476 0,312 0,0627741 0,015728 0,2851419 0,2850845 0,2850945 0,2852994 0,412 0,0813957 0,023222 0,3189177 0,3188655 0,3189137 0,3189083 0,512 0,1017025 0,032434 Esfera MAIOR 24mm T3 (s) T4 (s) T5 (s) t medio (s) h(m) G (m/s²) v (m/s) 0,1488037 0,1488378 0,1487699 0,1488037 0,124 0,0221426 0,018452 0,2061336 0,2061371 0,2061152 0,2061392 0,224 0,0424934 0,046175 0,2510025 0,2510071 0,2510456 0,2510290 0,324 0,0630156 0,081333 0,2885992 0,2886342 0,2886322 0,2886169 0,424 0,0832997 0,122374 0,3224626 0,3224775 0,3224518 0,3224573 0,524 0,1039787 0,168968 2. Compare os gráficos de “Velocidade x Tempo” obtidos com as duas esferas. A velocidade varia igualmente para as duas esferas? A velocidade e igual para as duas eferas. 0,1342 0,2012 0,2505 0,2853 0,3189 0,000 0,050 0,100 0,150 0,200 0,250 0,300 0,350 000 001 002 003 004 005 006 Velocidade x tempo medio Te m p o M ed io ( s) Velocidade (m) LABORATÓRIO DE FÍSICA QUEDA LIVRE 6 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 3. Compare os tempos de queda das esferas. Explique o resultado! Ao comparar os tempos de queda das esferas, como os objetos saíram do mesmo ponto (distância) e têm a mesma aceleração (gravidade), você pode determinar a semelhança de escala entre os dois. 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? Foi encontrada 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. 0,1488 0,2061 0,2510 0,2886 0,3225 0,000 0,050 0,100 0,150 0,200 0,250 0,300 0,350 000 001 002 003 004 005 006 Velocidade x tempo medio Te m p o M ed io ( s) Velocidade (m) LABORATÓRIO DE FÍSICA LANÇAMENTOS HORIZONTAIS E COLISÕES 1 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS 1. Qual foi o valor médio do alcance horizontal para os lançamentos realizados? O valor medio do alcance Horizontal e de aproimadamentre 26,5cm 2. Qual a velocidade da esfera metálica quando ela perde contato com a rampa? Apos realizar os cálculos pode verificar que a velocidade da esfera após perder o contato com a rampa que é denominada no experimento com Vx é de aproximadamente 0,09 cm/s . 3. No ensaio de colisão, duas circunferências são marcadas no papel ofício baseada nas marcações feitas pelas esferas. Identifique qual esfera metálica produziu cada circunferência. Ao observar o ensaio podemos reparar que quando ocorre a colisão entre as duas esferas a esfera 1 é lançada para frente fazendo assim com que seja responsável por produzir a circunferência de maior distância da rampa já a esfera 2 é respons ável por produzir a circunferência de menos distância do ponto lançado. 4. Qual o alcance de cada esfera metálica no ensaio de colisão? O alcance da esfera 1 foi de 23,7 cm, já o alcance da esfera 2 foi de 2,2 cm 5. Qual a velocidade de cada uma das esferas metálicas logo após a colisão? Após fazer os devidos cáclculos podemos observar que a velocidade da esfera 1 é de aproximadamente 9,6 cm/s, já a velocidade da esfera 2 é de aproximadamente 0, 8 cm/s. LABORATÓRIO DE FÍSICA PÊNDULO BALÍSTICO 1 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 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 0,655 m/s 5,696 m/s Para encontrar a velocidadeV2, 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: LABORATÓRIO DE FÍSICA PÊNDULO BALÍSTICO 2 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 1. Qual projétil atingiu a maior angulação? Justifique o resultado encontrado. 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? 1 Projétil Prateado: 22,51°. 2 Projétil Dourado: Ângulo 28,38°. 3 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.
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