atividade 2

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DA GRANDE DOURADOS FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA
 ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
#ATIVIDADE - 2
DISCIPLINA: FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL
Prof.Dr: Wilson Espindola Passos					 ANO:	2021
1-Elaborar um relatório das aulas experimentais, com base nos experimentos apresentados nas video aulas:
Aula 6: Medida de densidade
Aula 7: Medidas de Empuxo 
Aula 8: Medidas elétricas
* Abaixo segue o modelo do relatório
Capa do Relatório
Deve conter os seguintes itens:
Nome da Universidade
Nome da Disciplina
Título do Relatório
Corpo do Relatório
1 – Objetivos: Mencionar de forma clara e resumida quais são os principais aspectos de interesse abordados no conteúdo do Relatório, ou seja, o objetivo principal do trabalho, referente ao assunto da aula em questão.
2 – Introdução Teórica: Este item deverá conter informações teóricas ou históricas importantes sobre o assunto abordado, com conteúdo escrito de forma direta, preferencialmente com períodos curtos de construção gramatical e obedecendo as regras tradicionais da escrita. Trata-se de um instrumento eficiente quando o conteúdo obedece aos parâmetros que seguem com clareza e precisão as informações apresentadas, sempre referenciando alguma obra literária como livros, artigos de revistas ou normas técnicas, quando for o caso.
3 – Procedimentos Experimentais: Descrever de forma dissertativa quais foram os materiais e métodos empregados na aula prática para a sua execução. Mencionar quais tipos de materiais foram utilizados, qual temperatura de ensaio, geometria e dimensões dos corpos de prova, condições de ensaio ou técnicas utilizadas como frequência de ensaio etc. Descrever quais variáveis foram envolvidas no processo e quais técnicas foram empregadas nos ensaios, podendo ainda citar quais poderiam ser empregadas para a melhoria dele. Apresentar esquemas das máquinas, imagens explicando os sensores, sistemas ou equipamentos usados em aula para a obtenção dos resultados. Descrever os procedimentos experimentais de tal forma que, a técnica empregada possa ser compreendida e reproduzida por outro profissional para a obtenção de resultados similares.
4 – Resultados e Discussão: Apresentar os resultados obtidos em aula prática de forma clara e precisa, usar tabelas, figuras e gráficos devidamente enumerados e identificados. Sempre que citar alguma figura ou tabela no texto, mencionando por exemplo: conforme a Figura 1, pode-se observar que. Desta forma, facilita não somente o entendimento do trabalho, mas também sua correção. É oportuno inserir as figuras, tabelas e gráficos no corpo do texto, ou seja, à medida que vai se desenrolando o texto, coloca-se insere-se a figura citada em seguida, facilitando a construção do trabalho. Comentar os resultados de forma clara, sem rodeios, sempre embasado em informações técnicas sobre o assunto podendo eventualmente fazer algum comentário particular, quando for pertinente ao assunto estudado, no sentido de explicar fenomenologicamente o observado no ensaio.
5 – Conclusões: Agrupar as ideias de forma sintética a dar entendimento ao estudo investigado, sempre tomando o cuidado de não ser repetitivo. Deve ser conciso e o mais claro possível, podendo até sugerir observações corretivas, recomendações ou sugestões para a melhoria dos resultados obtidos.
6 – Referências Bibliográficas: Colocar as obras literárias utilizadas para a preparação do Relatório tais como: livros, normas técnicas, artigos de revistas ou outras obras, sempre respeitando as normas padrões para elaboração das referências bibliográficas 
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CENTRO UNIVERSITÁRIO DA GRANDE DOURADOS FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA
 ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
DISCIPLINA: FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL
Prof. Dr: Wilson Espindola Passos	
ANO:	2021
Relatório experimental
Aula 6: Medida de densidade
Aula 7: Medidas de Empuxo
Aula 8: Medidas elétricas
Aluna: Lígia Hotz
Aula 6: Medida de densidade
Objetivo
O objetivo deste relatório é mostrar, por meio teórico e prático (ilustrativo), o aumento da concentração de sais na água aumentando a sua densidade.
Introdução Teórica
Arquimedes (287 – 212 a.C.) famoso matemático, filósofo, físico, engenheiro, inventor e astrônomo grego, foi chamado pelo rei Hierão II, de Siracusa, para receber a tarefa de determinar se a coroa dada ao rei teria sido confeccionada, pelo ourives, com ouro puro ou se fora adulterado com metal mais barato, como a prata. Arquimedes aceitou a incumbência e pôs-se a procurar a solução para que pusesse fim à esta dúvida. A resolução do problema, lhe ocorreu durante o banho. Observou que a quantidade de água que se elevava na banheira, ao submergir, era equivalente ao volume do seu próprio corpo. Ali estava a chave para resolver a questão proposta pelo rei Hierão II. No entusiasmo da descoberta, Arquimedes saiu nu pelas ruas gritando: “Eureka! Eureka!”. Assim surgiu a Densidade.
 
Arquimedes (287 - 212 a.C.) EureKa! Eureka! 
 Densidade é uma grandeza que relaciona a massa (m) de um material com o volume (V) por ele ocupado, significa a qualidade daquilo que é denso, compacto. A densidade determina a quantidade de algo existente em um espaço delimitado, que pode ser uma superfície, um comprimento ou uma unidade de volume. 
Em Física, a densidade de um corpo ou de determinado material (líquido, sólido ou gasoso) pode ser calculada através da expressão densidade = ou p = Por exemplo, para sabermos a densidade de um tijolo, a massa e o volume por ele ocupado, basta sabermos a sua massa total e seu volume total. A densidade é inversamente proporcional ao volume, o que corresponde dizer que quanto menor o volume ocupado por determinada massa, maior será a densidade.
Procedimentos Experimentais
Se um material possuir densidade menor que outro, ele irá flutuar sobre ele. O contrário também ocorre, quando o material tem densidade maior, ele afunda. 
Para testar a densidade que é a relação entre a massa e o volume de uma certa substância, podemos realizar uma experiência utilizando os seguintes materiais: 
 
 Ovos cru Fluido (água) Recipiente de vidro Sal de cozinha
Realização da experiência
1- No recipiente 1, coloque água e sal; no recipiente 2, coloque somente água; por fim, no recipiente 3, faça uma mistura com uma parte com água sem sal e outra parte água e sal. Identifique os recipientes com etiquetas, conforme mostra as figuras a abaixo: 
 
Figura 1 Figura 2 Figura 3
2 – No recipiente 1, o que contém água com sal, coloque um ovo cru. Observe o resultado, conforme está na figura 1 
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 Figura 4
3 - No recipiente 2, o que contém água sem sal, coloque um ovo cru. Observe o resultado, conforme está na figura 2. 
 
Figura 5
4 - No recipiente 3, o que contém a mistura de água com sal e água sem sal, coloque um ovo cru. Ao colocar o ovo. Observe o resultado na figura 3. 
 
Figura 6
Resultados e Discussão
Como resultado obtemos que, no recipiente 1, o ovo que foi colocado na água com sal, aumentou a sua densidade e, dessa forma, o ovo flutua, conforme mostra a figura 4, pois, sua densidade passou a ser menor que a da mistura de água e sal. Quanto mais sal colocarmos, mais a densidade da água será aumentada.
No recipiente 2, conforme mostra a figura 5, observamos que o ovo que foi colocado na água sem sal, afundou porque a sua densidade é maior que a da água.
No recipiente 3, conforme mostra a figura 6, pode-se observar que a mistura da água com e sem sal, conseguiu ser produzido um líquido de densidade exatamente igual à do ovo, por isso ele não afunda nem flutua, mas permanece em suspensão no meio do líquido.
Podemos citar o mar Morto, em Israel, como exemplo de densidade. O corpo de água mais salgado do planeta(30% de salinidade). Em virtude disso, ele não consegue sustentar vida. Os sais que ele contém são basicamente cloretos de magnésio, de sódio e de cálcio, que são levados pelo rio Jordão e por outros rios, riachos e fontes menores. Só o rio Jordão deposita neste mar cerca de 850 mil toneladas de sal durante todo ano. Além disso, como ele se situa em uma região de baixa altitude, ele não escoa para nenhum lugar, apenas evapora, e os sais, assim, permanecem. Em um dia quente, pode acontecer de 7 milhões de toneladas de água evaporarem e, por isso, ele é o mar mais salgado que existe.
 
Pessoa flutuando no mar Morto Sal do mar Morto
 
Conclusões
Todas as substâncias possuem uma importante propriedade física, a densidade. O ovo afunda porque é mais denso do que a água. Quando se dissolve muito sal de cozinha (cloreto de sódio) na água a densidade da mistura (água salgada) aumenta e passa a ser superior à densidade do ovo. Logo, o ovo flutua em água muito salgada. Quando se junta muito lentamente água sem sal com a água salgada, conseguimos criar duas camadas líquidas: a de água salgada por baixo e a de água por cima (duas fases líquidas). A camada de cima (água) é menos densa que a camada de baixo (água salgada). O ovo ao ser mais denso que a água, afunda-se nela, descendo até encontrar a camada de água salgada. Como o ovo é menos denso que a água salgada, não se afunda nesta camada e fica no meio do copo (interface das duas fases líquidas). Com o passar do tempo, ou por agitação, o sal dissolvido distribui-se pela água de todo o copo e, dependendo da densidade final desta nova mistura água+sal, o ovo pode descer até ao fundo (afunda) ou subir até à superfície (flutua). Conforme mostra a figura 7 abaixo:
Figura 7
A densidade não depende do tamanho nem da forma do corpo. Ocorre flutuação sempre que a densidade do objeto é menor que a densidade do fluido (líquido ou gás) onde está imerso.
Referências Bibliográficas
https://lqes.iqm.unicamp.br/images/vivencia_lqes_meprotec_densidade_arquimedes.pdf
https://www.ebiografia.com/arquimedes/
https://educacao.uol.com.br/disciplinas/geografia/salinidade-das-aguas-sais-dissolvidos-tornam-mares-e-oceanos-salgados.htm
http://www.cienciatube.com/2008/09/outro-clssico-dos-experiemntos-de-fsica.html
Aula 7: Medidas de Empuxo
Objetivo
O objetivo deste relatório é descrever as forças que atuam para medir o empuxo exercido por um líquido sobre um corpo sólido parcialmente submerso e, através dessa medida, determinar a densidade do líquido.
Introdução Teórica
O Estudo dos fluidos “teve início com Arquimedes (287 – 212 a.C.) e sua mecânica dos fluídos, responsável pelo estudo da hidrostática, força gerada por líquidos e gases”. O princípio de Arquimedes foi desenvolvido quando, certo dia, o matemático grego percebeu que, quando entrava em sua banheira cheia de água, uma grande quantidade de líquido caia para fora da banheira – o mesmo volume que era ocupado por seu corpo. Depois dessa observação, Arquimedes concluiu que a massa e, consequentemente, o peso da água que caíra da banheira não eram iguais ao seu peso e massa e que essa diferença explicaria o motivo pelo qual os corpos flutuam. Em termos claros, conclui-se que quando algum corpo é inserido em um fluido, uma força de empuxo vertical e para cima surge sobre o corpo. Essa força é igual ao peso de fluido deslocado. Dizemos então que, a força do líquido sobre o corpo é denominada empuxo. Portanto, num corpo que se encontra imerso em um líquido, agem duas forças: a força peso, devida à interação com o campo gravitacional terrestre, e a força de empuxo, devida à sua interação com o líquido. 
Quando um corpo está totalmente imerso em um líquido, podemos ter as seguintes condições: 
· se ele permanece parado no ponto onde foi colocado, a intensidade da força de empuxo é igual à intensidade da força peso (E = P); 
· se ele afundar, a intensidade da força de empuxo é menor do que a intensidade da força peso (E < P); 
· se ele for levado para a superfície, a intensidade da força de empuxo é maior do que a intensidade da força peso (E > P). 
Todo corpo mergulhado num fluido (líquido ou gás) sofre, por parte do fluido, uma força vertical para cima, cuja intensidade é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo. Quando um corpo mais denso que um líquido é totalmente imerso nesse líquido, observamos que o valor do seu peso, dentro desse líquido, é aparentemente menor do que no ar. A diferença entre o valor do peso real e do peso aparente corresponde ao empuxo exercido pelo líquido.
Além de Arquimedes, estudiosos como Torricelli, Stevin e Pascal também contribuíram muito para estes estudos.
Procedimentos Experimentais
O princípio de Arquimedes tem várias aplicações importantes. Entre elas está a medida da densidade de corpos sólidos de formato irregular e de líquidos. Neste relatório usaremos o princípio de Arquimedes. Para demonstrar a força de empuxe, será usado, como material de exemplo, um dinamômetro D com graduação de 0 N a 50 N e um cubo maciço e homogêneo de 10 cm de aresta e 3 kg de massa.
Realização da experiência
A figura a seguir ilustra a experiência: 
Inicialmente, foi conferida a calibração do dinamômetro (D), constatando-se a leitura de 30 N quando o cubo era preso ao dinamômetro e suspenso no ar. Ao mergulhar o cubo na água do “lago” até que metade do seu volume ficasse submersa, conforme é demonstrado na figura 1, foi registrada a leitura de 24 N no dinamômetro. Neste contexto, foi considerado que a aceleração da gravidade local é de 10 m/s² e a densidade da água do “lago” é 1,2 kg/m³
Figura 1 
Resultados e Discussão
Primeiramente, é necessário perceber que a diferença de “peso” registrada no dinamômetro diz respeito à força de empuxo exercida pela água do “lago” que, nesse caso, foi igual a 6 N. Depois disso, podemos aplicar a fórmula do empuxo, usando os dados fornecidos, observe o cálculo:
Conclusões
Pode-se citar alguns outros exemplos de situações em que ocorre uma atuação expressiva da força de empuxo, são eles:
· Por ser menos denso que a água no estado líquido, o gelo tende a flutuar;
· O vapor da água e o ar quente tendem a subir, uma vez que quando mais quentes, ocupam mais espaço, fazendo com que sua densidade seja menor que a densidade do ar frio;
· As bolhas de champanhe são constituídas de gás carbônico, que é um gás muitas vezes menos denso que a água, por isso, quando se abre uma garrafa de champanhe, essas bolhas são violentamente expulsas do líquido;
· Os balões de festa que flutuam o fazem em razão do empuxo do ar atmosférico, uma vez que são preenchidos por gases menos densos que o gás atmosférico, tal como o gás hélio.
Referências Bibliográficas 
HALLIDAY, DAVID e RESNICK, ROBERT. Fundamentos da Física: Gravitação, Ondas e Termodinâmica. 8. Ed. v.2. Rio de Janeiro: LTC, 2009.
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/empuxo.htm
https://aprender.ead.unb.br/pluginfile.php/327506/mod_resource/content/1/Relatorios.pdf
Aula 8: Medidas elétricas
Objetivo
Familiarização com instrumentos de medidas e circuitos elétricos. Utilização do voltímetro, amperímetro e do multímetro na função ohmímetro.
Introdução Teórica
Georg Simon Ohm (1789 – 1854), nascido em 1787 na Bavária (Alemanha) foi um físico e matemático que contribuiu muito com a física, principalmente para a eletrodinâmica, onde estabeleceu uma lei batizada com seu nome, Lei de Ohm. Iniciou sua carreira como professor de matemática no Colégio dos Jesuítas, na cidade de Colônia, em 1825. Estudante da Universidade de Erlangen, obteve seu doutorado em 1811 com a apresentação de sua dissertação sobre luz e cores. Sua intenção era se tornar professor universitário, então optou por fazer experiências com a eletricidade. Para isso, construiu seu próprio equipamento, incluindo os fios. Foi experimentando diferentes espessuras e comprimentos de fios que acabou descobrindo relações matemáticas extremamente simplesenvolvendo essas dimensões e as grandezas elétricas. Inicialmente, verificou que a intensidade da corrente era diretamente proporcional à área da seção do fio e inversamente proporcional a seu comprimento. Com isso, Ohm pôde definir um novo conceito: o de resistência elétrica. Em 1827, publicou o resultado daquele que se tornou o seu mais importante trabalho — O circuito galvânico examinado matematicamente. Esse trabalho definiu o que conhecemos hoje como a Lei de Ohm, resistência elétrica, representado pela letra grega Ω
Georg Simon Ohm
Para realizar experimentos, é necessário conhecermos os instrumentos de medição. Os instrumentos de medidas elétricas são aparelhos utilizados para medir as grandezas elétricas. Podem ser de campo ou de bancada, analógicos ou digitais, com diferentes graus de precisão, sendo os principais:
Voltímetro (Figura 1) - utilizado para medida da tensão elétrica (voltagem), composto por duas ponteiras que devem ser ligadas em paralelo, pois medem a diferença de potencial entre dois pontos. Tem como característica uma impedância de entrada elevada. 
Amperímetro (Figura 2) - utilizado para medida da corrente elétrica (amperagem), composto por duas ponteiras que devem ser ligadas em série fazendo com que a corrente passe por dentro do instrumento. Tem como característica uma impedância de entrada baixa.
Wattímetro (Figura 3) - utilizado para medida da potência elétrica efetiva, composto por três ou quatro ponteiras que devem ser ligadas em série e em paralelo. As ponteiras que são ligadas em paralelo são responsáveis por medir a tensão na qual o equipamento está submetido, e as ponteiras em série, a corrente.
Ohmímetro (Figura 4) - utilizado para medir resistência elétrica (em ohms). Também dotado de duas ponteiras. Para fazer a medição é necessário que o componente seja parcialmente desligado do circuito e o instrumento não deve ser conectado a circuitos energizados.
Multímetro (Figura 5) - é um instrumento de medida multifuncional que reúne a função de voltímetro, ohmímetro e amperímetro.
Matriz de pontos (Figura 6) – é utilizado em estudos didáticos ou quando é pertinente a concepção de circuitos integrados ou componentes em geral.
 
 Voltímetro (Figura1) Amperímetro (Figura 2) Wattímetro (Figura 3)
 
 Ohmímetro (Figura 4) Multímetro (Figura 5) Matriz de pontos (Figura 6) 
Procedimentos Experimentais
Quase todas as experiências de eletricidade, envolvem montagem de circuito e medidas de tensões e de correntes elétricas.
Neste relatório, será exemplificado o potencial de uma pilha, onde será medida a grandeza elétrica de uma pilha
 Os materiais utilizados são: 
· 1 Pilha tamanho AA (tamanho médio)
· Instrumento de medição elétrica multímetro
É importante verificar que, ao fazer qualquer medida elétrica, a chave seletora do multímetro esteja posicionada na grandeza a qual se quer medir. É importante também que os bornes do multímetro estejam posicionados nas respectivas medidas que ser quer medir. Se não tiver a certeza do valor exato da medida de corrente elétrica a ser medida, posicione sempre o borne na posição mais alta.
Realização da experiência
Medida de Tesão Contínua de uma pilha
Procedimentos:
1- Confirme a ligação dos terminais do multímetro, posicionando-o na grandeza de tensão representado pela letra V, terminal comum.
2- Posicione a chave seletora do multímetro na grandeza a qual é para ser medido. É importante ressaltar que a grandeza de Tensão no multímetro é representada pela letra V acompanhado de um acento “tio” (~), dessa forma, representado a grandeza alternada e, também um V com um traço contínuo e um traço aceccionado representado Tensão Contínua.
3- Posicione, então, nos terminais da pilha. Note que a pilha, diferente da fonte de Tensão alternada, possui polos definidos + e - (negativos e positivos).
4- Posicione o terminal vermelho no polo (+) positivo e o terminal preto no polo (-) negativo. Obtendo, assim a medida em volts. Conforme ilustra a figura abaixo:
Resultados e Discussão
Será medida a intensidade da corrente elétrica produzida por elas, isto é, a sua força eletromotriz (fem ou E) ou diferença de potencial (U ou ddp)*. O valor é indicado em volts (V), aparecendo normalmente nas embalagens e rótulos das pilhas.
 Diferença de potencial (U ou ddp) de uma pilha mostrada no rótulo
Conclusões
A procura de pilhas e baterias, de menores dimensões e mais eficientes, levou à existência de uma grande variedade destes produtos. Na escolha de um determinado tipo de pilha ou bateria, para a alimentação de um equipamento, deve ter-se em consideração, a tensão que deverá ser mantida no circuito durante o tempo de funcionamento. A forma como esta tensão se mantém durante a vida útil da pilha pode, no entanto, variar e isso pode afetar o desempenho do equipamento. 
Tal como representado na figura 7 abaixo, diferentes tipos de pilhas possuem características de descarga diferentes. Por exemplo, a curva típica de descarga de uma pilha de lítio, mostra que a tensão se mantém estável por um longo período.
Figura 7 
Referências Bibliográficas 
https://museuweg.net/blog/georg-simon-ohm-resistencia-eletrica-e-a-lei-de-ohm/
https://www.foxlux.com.br/blog/dicas/os-principais-instrumentos-de-medidas-eletricas/
https://blog.valejet.com/o-que-e-pilha-saiba-quem-descobriu-e-os-tipos-de-pilhas-atuais/
https://brasilescola.uol.com.br/quimica/diferenca-potencial-uma-pilha.htm