Portfolio Fisica Geral e Experimental

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6
 (
GEORGE MARCEL COSTA
) (
FISICA GERAL E EXPERIMENTAL: 
ENERGIA
) 
 (
 
ENG
E
NHARIA DE PRODUÇÃO
)
 (
JANAÚBA-MG
2023
)
SIRLENE DE SOUZA SANTOS SEBASTIÃO
 (
EXPERIMENTO ALGETEC Laboratórios Virtuais
)
 (
Resultado
 apresentado à Unopar- Universidade 
Pitágoras Unopar Anhanguera
 para o aproveitamento da disciplina
 Engenharia de Produção
.
)
 (
JANAÚBA-MG
2023
)
SUMÁRIO
1	INTRODUÇÃO	6
2	DESENVOLVIMENTO	7
3	CONSIDERAÇÕES FINAIS	15
4 REFERÊNCIAS	16
1 INTRODUÇÃO
O ALGETEC Laboratórios Virtuais é uma ferramenta online que simula situações reais de laboratórios nas áreas de engenharia e saúde, verificando Hipótese, leis e teorias cientificas na prática e seguem com alto grau de fidelização os experimentos realizados nos equipamentos físicos da ALGETEC.
2 desenvolvimento
EXPERIMENTO 1: PRINCIPIO DA CONSERVAÇÃO DA ENERGIA
	Velocidade Linear (m/s) 
	Cilindro Oco 
	Cilindro Maciço 
	Descida 1 
	0,8645
	1,1
	Descida 2 
	0,8960
	0,9906
	Descida 3 
	0,8968
	1,0312
	Média 
	0,885767
	1,0406
	Especificações 
	Cilindro Oco
	Cilindro Maciço
	Massa (kg)
	110 g
	300 g
	Diâmetro interno (m)
	40 mm
	-
	Diâmetro externo (m)
	50 mm
	50 mm
	Grandezas
	Cilindro Oco
	Cilindro Maciço
	Movimento de Inércia (kg.m²) =0,5*110/1000*((40/2/1000)^2+(50/2/1000)^2)
=0,5*300/1000*(50/2/1000)^2
	0,000056375
	0,00009375
	Velocidade Linear Média (m/s)
	0,885767
	1,0406
	Velocidade Angular (rad/s)
=0,8857/(50/2/1000)
=1,0406/(50/2/1000)
	35,428
	41,624
	Energia Cinética de Translação (J)
 =0,5*110/1000*0,8857 
=0,5*300/1000*1,0406
	0,048714
	0,15609
	Energia Cinética de Rotação (J) 
=0,5*0,000056375*35,428^2
=0,5*0,00009375*41,624^2
	0,035379348
	0,081213627
	Energia Cinética Total (J)
	0,00
	0,00
	Energia Potencial Gravitacional Inicial (J) 
=110/1000*9,81*82,08/1000
=300/1000*9,81*82,08/1000
	0,088573
	0,241561
	Diferença percentual entre a Energia Cinética Total e a Energia Potencial Inicial em relação a esta (J)
=0+0,035379348+0,035379348
=0+0,15609+0,081213627
	0,070759
	0,237304
EXPERIMENTO 2: ESTÁTICA – BALANÇA DE PRATO
Prato: Distancia do centro para o eixo de rotação: 14,5cm = 0,145m /Massa do prato: 200g
Peso do Prato =200g P= 0,2x10=2N
Peso do contrapeso=500g P= 0,5x10=5N
Distancia do prato ao eixo de rotação = 14,5cm = 0,145m
Distancia do contrapeso ao eixo de rotação =28,3cm = 0,283m (Balança desequilibrada)
Calculo 
Massa (prato) = Fxd Massa (contrapeso) = Fxd para Massa = Massa da (balança)
Massa (prato) = 2x0,145 0,29=5xd
Massa = 0,29 Nm d = 0,29/5 = 5,8 (O eixo de rotação na distancia de 5,8cm estará em equilíbrio). 
	Contra peso 1: distancia do contrapeso ao eixo: 10,1cm = 0,101m
	Calculo: 2x0,101 = 0,202/5.100 = (4,04cm equilíbrio do eixo de rotação) 
	Contra peso 2 distancia do contrapeso ao eixo: 8,6 = 0,086m
	Calculo: 2x0,086 = 0,172/5.100 = (3,44cm equilíbrio do eixo de rotação)
	Contra peso 3 distancia do contrapeso ao eixo: 7,8 = 0,78
	Calculo: 2x0,78 = 1,56/5.100= (31,2cm equilíbrio do eixo de rotação)
	Contra peso 4 distancia do contrapeso ao eixo: 5,8 = 0,58
	Calculo: 2x0,58 = 1,16/5.100= (23,2cm equilíbrio do eixo de rotação)
EXPERIMENTO 3: HIDROSTÁTICA
PROCEDIMENTOS 
1. VERIFICANDO O PESO DO CILINDRO Coloque o cilindro de Arquimedes na mesa e calibre o dinamômetro. Posicione o cilindro embaixo do recipiente e verifique o seu peso indicado na escala do dinamômetro. Cilindro - 0.9091 N 
2. COLOCANDO O CILINDRO NO BÉQUER Levante o dinamômetro e coloque o béquer embaixo dele. Retorne o dinamômetro para a posição inicial e verifique o peso novamente. Cilindro dentro do recipiente - 0.4184 N 
3. PREENCHENDO O RECIPIENTE COM ÁGUA Preencha o recipiente transparente com a água que está na pisseta e, em seguida, verifique o peso outra vez. Cilindro com água - 0.8237 N 
4. DESMONTANDO O EXPERIMENTO Levante o dinamômetro para retornar o béquer para a mesa. Desça o dinamômetro, posicione o cilindro na mesa e esvazie o recipiente. 
AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS 
1. Justifique a aparente diminuição ocorrida no peso do cilindro ao ser imerso na água. 
R: Força entre o liquido que ocorre quando um sólido é submerso criando o fenômeno empuxo.
2. Por que, ao preencher o recipiente com água, o peso marcado pelo dinamômetro retorna exatamente ao valor do cilindro quando não estava imerso na água? 
R: o fluido ao preencher seu interior aumenta sua densidade, mas não ao ponto de ultrapassar o peso do volume do líquido deslocado por este, ou seja, se anulam.
3. Se o volume do recipiente fosse consideravelmente maior que o do cilindro, o comportamento do dinamômetro seria igual ao da questão anterior? Explique. 
R: não porque a densidade extra seria maior do que o peso do volume do líquido deslocado pelo cilindro.
4. Determine o módulo da força que provocou a aparente diminuição sofrida pelo peso do corpo, denominada empuxo E. 
Onde: 
PACDL = Peso aparente do corpo dentro do líquido 
PCFL = Peso aparente do corpo fora do líquido 
R: substituindo pelos dados obtidos obtêm 0,4053N.
E = PCFL - PACDL (0.8237N - 0.4184N)
E = 0,4053N 
5. Justifique o motivo pelo qual usamos a expressão “aparente diminuição sofrida pelo peso do corpo” e não “diminuição do peso do corpo”. 
R: aparente, porque o corpo está sobre influencia de uma força
EXPERIMENTO 4: DILATÔMETRO
DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE DILATAÇÃO LINEAR
 
Tabela os valores obtidos durante a primeira parte do experimento. 
Utilize a equação 1 para calcular o coeficiente de dilatação linear α de cada material,
com o comprimento inicial dos corpos de prova é L0 = 500 mm.
	Material 
	To(°C)
	∆L (mm)
	T(°C)
	∆T(°C)
	α (°C-¹)
	Cobre 
	24,9
	0,86
	97,7
	74,2
	2,35.10⁻³
	Latão
	24,9 
	0,69 
	97,8 
	74,5 
	1,99.10⁻³
	Aço 
	24,9 
	0,40 
	97,7 
	74,2 
	1,11.10⁻³
∆𝐿 = 𝛼. 𝐿0. ∆𝑇
TABELA COM OS VALORES DE COEFICIENTE DE DILATAÇÃO LINEAR
	Material
	 α (10C-5°C-¹)
	Cobre 
	1,7
	Latão
	2,0
	Aço 
	1,2
Não foi encontrado diferanças significativas do coeficiente de dilatação dos materiais 
relativos ao experimento quando comparados com o a tabela tecnica de coeficiente de 
dilatação do Cobre, Latão e Aço.
Não foi encontrado diferanças significativas do coeficiente de dilatação dos materiais 
relativos ao experimento quando comparados com o a tabela tecnica de coeficiente de 
dilatação do Cobre, Latão e Aço.
R: Não encontrado diferença significativa do coeficiente de dilatação dos materiais quando comparado com a tabela técnica.
VARIAÇÃO NO COMPRIMENTO FINAL DE UM TUBO METÁLICO EM FUNÇÃO DO SEU COMPRIMENTO INICIAL
Temperatura e dilatação dos corpos de prova com diferentes comprimentos
	Lo (mm)
	To (°C)
	∆L (mm)
	T(°C)
	∆T (°C)
	500 
	24,9
	0,86
	97,7
	74,2
	450 
	24,9 
	0,49 
	97,8 
	74,2
	300
	24,9
	0,42 
	97,2 
	74,2
	350
	24,9 
	0,36 
	97,7 
	74,2
COEFICIENTE ANGULAR DO GRÁFICO ∆L X L0
	Lo (mm)
	∆L (mm)
	m=∆y/∆x
	500 
	0,86
	1,1104
	450 
	0,49 
	1,5005
	300
	0,42 
	0,8568
	350
	0,36 
	1,1671
R: O coeficiente angular representa o declividade de uma reta ou seja no 
gráfico ∆L x L0 ele representa a inclinação da reta. 
3 CONSIDERAÇÕES FINAIS
O objetivo para o desevolvimento da atividade 1 consiste em testar a aplicabilidade de conceitos envolvidos no princípio de conservação de energia na prática. De forma mais específica, obter os valores da energia cinética de translação e rotação dos objetos testados no exato momento em que passarem pelo sensor para ser capaz de comparar com a energia potencial gravitacional de cada objeto no momento inicial de seu movimento.
No experimento 2, o objetivo consiste em aplicar e testar seus conhecimentos acerca de momento de uma força e equilíbrio de rotação para encontrar o valor da massa de 4 diferentes corpos de prova. 
No experimento 3 tem como objetivo verificar na prática a validade de uma hipótese científica – o princípio de Arquimedes. Calcular uma característica específica de um material: o volume.
No experimento 4 temcomo objetivo avaliar o comportamento dos materiais com a variação de temperatura. Obter os valores dos coeficientes de dilatação linear de cada um dos três materiais disponíveis: cobre, latão e aço; e compará-los com os valores já disponíveis na literatura.
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4 REFERÊNCIAS
FRÓES, André Luís Delvas. Física geral e experimental: energia. Londrina: Editora e Distribuidora Educacional S.A., 2016. 
● Virtuaslab. Roteiro. Virtuaslab, 2022. Disponível em: https://www.virtuaslab.net/ualabs/ualab/12/62d5a9f483844.html. Acesso em: 18 de jul. 2022.
● Virtuaslab. Roteiro. Virtuaslab, 2022. Disponível em: https://www.virtuaslab.net/ualabs/ualab/23/62d6089155303.html. Acesso em: 18 de jul. 2022.
● Virtuaslab. Roteiro. Virtuaslab, 2022. Disponível em: https://www.virtuaslab.net/ualabs/ualab/15/62d5e842197fe.html. Acesso em: 18 de jul. 2022.
● Virtuaslab. Roteiro. Virtuaslab, 2022. Disponível em: https://www.virtuaslab.net/ualabs/ualab/16/62cd97c685fb0.html. Acesso em: 12 de jul. 2022.