Aula Pratica Fisica geral e experimental mecanica

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ENGNHARIA CIVIL
 
ATIVIDADE PRÁTICA
FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL - MECÂNICA
AMERICANA/SP
2023
ÉDIPO CABRAL NASCIMENTO
ATIVIDADE PRÁTICA
FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL - MECÂNICA
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO	3
2 DESENVOLVIMENTO	5
2.1 ATIVIDADE PRÁTICA 1 - MOVIMENTO RETILINEO UNIFORMEMENTE VARIADO	5
2.2 ATIVIDADE PRÁTICA 2 – ESTÁTICA – BALANÇA DE PRATO	12
2.3 ATIVIDADE PRÁTICA 3 – PRINCIPIO DE CONSERVAÇÃO DE ENERGIA	14
2.4 ATIVIDADE PRÁTICA 4 – LANÇAMENTOS HORIZONTAIS E COLISÕES	21
3 CONCLUSÃO	28
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS	30
1 INTRODUÇÃO
a busca pelo conhecimento científico é uma jornada sem fim que nos leva à compreensão das leis fundamentais ambiente, a prática desempenha um papel importante , fornecendo uma abordagem tangível para a compreensão de teorias abstratas . 
O portfólio atual é dedicado a um conjunto de atividades práticas realizadas no âmbito das disciplinas de Física Geral e Mecânica Experimental . _ os experimentos visam investigar conceitos - chave da mecânica, uma das áreas fundamentais da física que se concentra no estudo do movimento e das interações entre os corpos. A atividade prática proposta é cuidadosamente elaborada para trazer à luz os princípios teóricos que controlam os fenômenos observados . 
A primeira atividade aborda o movimento retilíneo uniformemente variado , situação que nos permite investigar o comportamento de um objeto em movimento sob a influência da aceleração .aborda o movimento retilíneo uniformemente variado , situação que nos permite investigar o comportamento de um objeto em movimento sob _influência da aceleração. a análise detalhada do deslocamento , velocidade média e aceleração média nos fornecerá uma sólida compreensão do cinema , que será essencial para estudos futuros .
segundo experimento, perdemos de vista o conceito de equilíbrio esquelético . investigar as condições que levam ao equilíbrio estático de corpos particulados ou rígidos usando uma abordagem prática . A atividade nos permitirá ver diretamente as forças envolvidas e compreender suas relações .
a terceira atividade prática nos leva ao fascinante Princípio da Conservação de Energia . investigar transformações de energia em movimento, com foco particular na energia potencial gravitacional e na energia cinética . 
Finalmente, o quarto experimento levará a lançamentos horizontais e colisões o quarto experimento levará a lançamentos horizontais e colisões. Esta atividade permitirá identificar e caracterizar vários tipos de colisões, bem como compreender as propriedades envolvidas e verificar a conservação de energia em ação .
portfólio , a importância destas atividades práticas ficará clara . vá além da teoria e teste, observe e desafie os princípios que aprendemos em sala de aula. abordagem holística é essencial para uma compreensão completa da física e, mais amplamente, para o desenvolvimento de uma base sólida para futuros estudos e aplicações no mundo real .
2 DESENVOLVIMENTO
2.1 ATIVIDADE PRÁTICA 1 - MOVIMENTO RETILINEO UNIFORMEMENTE VARIADO
Na primeira atividade prática , foi realizada uma série de procedimentos para caracterizar o movimento de um objeto em um plano inclinado . Na configuração do experimento , a manipulação da bolha de nível envolveu movê -la para a posição desejada usando o botão esquerdo do apontador . a base foi nivelada pressionando o botão direito no ápice do aparelho , seguido da seleção da opção “ Base Nivelar ” . m foi então posicionado por arraste até atingir a marca indicada no plano inclinado . _ papel secundário na fixação do carro . O elevador também foi posicionado pela arraste e direcionado para uma das posições designadas . A posição mais apropriada para grandes inclinações foi escolhida neste experimento . O sensor foi colocado acima da marca de 300 mm na régua pressionando o botão esquerdo do apontador . O sensor foi útil para medir a quantidade de tempo que passou enquanto o carro estava sendo movido. Foi detectada a presença de uma escala na tela , identificando o ponto de acionamento, indicado pela cor branca no sensor . Para prosseguir com a configuração da inclinação da rampa , acione o botão direito no ápice do dispositivo , seguido da seleção da opção “Girar fuso” . Com o furor ajustado para inclinações acentuadas , o ângulo foi calibrado para 10° através dos botões "Subir" e "Descer" do apontador . Em seguida , o multicronômetro foi acionado. A câmera “Cronômetro” foi acessada clicando no botão ápice do aparelho no menu lateral do esquerdo . A ligação da fonte de alimentação do multicronômetro à tomada ocorreu através de um arraste através do botão esquerdo do apontador . O multicronômetro foi acionado clicando no botão “ Power” com o botão esquerd do apontador . A seleção das funções foi realizada através da utilização do botão “Reset ” , seguida da seleção de uma das funções disponíveis através dos botões azuis . A cabine do sensor foi então conectada à porta S0 do multicronômetro , por meio de um arraste através do botão esquerdo do apontador do dispositivo . Esta ação estabeleceu uma conexão apropriada para medidas futuras . Ao operar o multicronômetro, a escolha do idioma preferido veio antes da escolha da função relevante do experimento . O botão apropriado foi pressionado até que a função “F3 10PASS 1SEN” fosse ativada. Esta seleção foi confirmada e realizada . Além disso, o número desejado de intervalos foi definido através do botão apropriado , que neste caso foi configurado para doze . As configurações foram concluídas confirmando esta seleção . Após a conclusão dessas configurações, o carrinho foi posicionado através da câmera “ Plano inclinado” . O carrinho foi parado no me e mantido no lugar até o início do movimento . A retirada do carro foi realizada através do acesso à câmera “Bancada” , onde um clique no botão esquerdo do apontador do aparelho na tela permitiu iniciar a retirada do carro . Durante este procedimento, o sensor mediu intervalos de tempo que correspondiam às marcações do carrinho , abrangendo posições de 0 mm, 18 mm, 36 mm, 54 mm, 72 mm, 90 mm, 108 mm, 126 mm, 144 mm, 162 mm e 180 milímetros. Ao final do experimento , os resultados foram analisados ​​por meio do acionamento do botão apropriado . A possibilidade de repetir o experimento também foi revelada. Durante o procedimento, o sensor capturou medidas de tempo que correspondiam às marcas mencionadas acima , fornecendo uma rica base de dados para análise e interpretação. Após a conclusão das medidas , ocorreu a transição para a fase “Avaliação de Resultados ” do experimento . No decorrer desta seção , foi disponibilizado um conjunto de questões com o objetivo de avaliar e interpretar os resultados dos experimentos . _ _ Com base nas observações feitas ao longo do experimento e nas aferições cronometradas , foi dada a seguinte resposta às indagações propostas , de acordo com as conclusões inferidas :
1. Construa o gráfico S x t (Espaço x Tempo).
R:
Figura 1 – Gráfico construído.
Fonte: desenvolvido pelo autor (2023).
2. Com base em seus conhecimentos, qual o tipo de função representada pelo gráfico “Espaço x Tempo”? Qual o significado do coeficiente angular (declividade da tangente) do gráfico construído?
R: 
A função representada pelo gráfico neste caso _ _neste caso indica a posição do objeto em relação ao tempo indica a partir da posição inicial . _ _a posição do objeto em relação ao tempo a partir da posição inicial . a reta representa a inclinação da curva e, consequentemente , a distância do objeto ao ponto inicial ( 0 ). Esta inclinação da tangente a _ao gráfico é uma medida de velocidade no instante t . o gráfico é uma medida de velocidade no instante t .
3. Construa o gráfico S x t2 (Espaço x Tempo2).
R:
Figura 2 – Gráfico construído.
Fonte: desenvolvido pelo autor (2023).
4. Com base em seus conhecimentos, qual o tipo de função representada pelo gráfico “Espaço x Tempo2”? Qual o significado do coeficiente angular do gráfico construído? 
R:É uma função quadrática em relação a t que descreve a posição do automóvel em relação ao uma função quadrática inicial ( t0 ) .em relação a t que descreve a posição do automóvel em relação ao instante inicial ( t0 ) . O coeficiente angular do gráfico indica o ponto inicial do movimento e a aceleração do carrinho . _ _gráfico indica o ponto inicial do movimento e a aceleração do carrinho . _ é positivo, indicando que a concavidade da curva está apontando para cima.
5. Calcule as velocidades para os pontos medidos t2, t4, t6, t8 e t10 e anote em uma tabela semelhante à demonstrada a seguir.
R: Vm(trecho) = ∆S/∆t
Intervalos Vm (m/s)
S0 a S2 (∆S2) / (∆t2)
S2 a S4 (∆S4) / (∆t4)
S4 a S6 (∆S6) / (∆t6)
S6 a S8 (∆S8) / (∆t8)
S8 a S10 (∆S10) / (∆t10)
Portanto:
Tabela 1 – Velocidades para os pontos medidos.
	Intervalos
	Vm (m/s)
	S0 a S2
	0.6250
	S2 a S4
	0,7105
	S4 a S6
	0,7835
	S6 a S8
	0,8318
	S8 a S10
	0,8902
Fonte: desenvolvido pelo autor (2023).
6. Construa o gráfico Vm x T (velocidade x tempo).
Figura 3 – Gráfico construído.
Fonte: desenvolvido pelo autor (2023).
7. Com base em seus conhecimentos, qual o tipo de função representada pelo gráfico “velocidade x tempo”? Qual o significado do coeficiente angular do gráfico construído? (Lembre-se que no MRUV, a velocidade é dada por v = vo + at).
R: Este O gráfico representa a função que descreve a aceleração do objeto . O aumento contínuo da velocidade é indicado pela inclinação ascendente da reta , que caracteriza um movimento mais acelerado .na velocidade é indicada pela inclinação ascendente da reta , que caracteriza um movimento mais acelerado . O coeficiente angular do gráfico corresponde à aceleração escalar . _gráfico corresponde à aceleração escalar.
8. Qual a aceleração média deste movimento?
R:
α=limΔt->0=Δv/Δt 
αm=ΔV/Δt
αm= 0,76/0,11
αm= 6,42 m/s²
9. Ainda utilizando o gráfico, encontre a velocidade inicial do carrinho no t0. Para isso, basta extrapolar o gráfico e verificar o valor da velocidade quando a curva “cruza” o eixo y.
R: 
Figura 4 – Gráfico construído.
Fonte: desenvolvido pelo autor (2023).
Vcarrinhot0: 0,5727m/s
10. Diante dos dados obtidos e dos gráficos construídos, monte a função horária do experimento.
R: S = S0 + V0t + 1/2at2
S = 0,018+0,6250 x 0,0288+ ½ 0,0288²
11. Por que é possível afirmar que esse movimento é uniformemente variado?
R
Este movimento pode ser categorizado como uniformemente acelerado, uma vez que apresenta uma variação constante na velocidade (aceleração).
12. Faça o experimento com a inclinação de 20° e compare os resultados.
R: Ao analisar um ângulo de detalhe de 20°, é observado que o carrinho apresenta uma variação de velocidade constante em intervalos de tempo uniformes. No experimento também foi observado que todo o tempo de movimento do carrinho é reduzido em comparação ao ângulo de inclinação de 10.
2.2 ATIVIDADE PRÁTICA 2 – ESTÁTICA – BALANÇA DE PRATO
Na segunda atividade prática proposta, foram realizados testes para avaliar o entendimento sobre o conceito de momento de uma força e equilíbrio de orientação, com o objetivo de calcular a massa de quatro corpos de prova diferentes. Para esse propósito, usei um sistema de balança de prato, no qual os exemplares foram suspensos em um dos lados da balança, enquanto pesos foram colocados no outro lado para alcançar o equilíbrio da balança. 
Utilizando os princípios das leis de equilíbrio de distribuição e o entendimento do conceito de momento de uma força, foi viável estabelecer a magnitude da massa atribuída a cada corpo de prova. A presente atividade proporcionou uma oportunidade de aplicar os conceitos teóricos adquiridos no ambiente acadêmico, promovendo o desenvolvimento das habilidades de análise e solução de problemas.
Além disso, uma atividade também enfatizou a relevância de possuir equipamentos de alta precisão e devidamente calibrados, uma vez que quaisquer falhas ou imprecisões podem impactar diretamente nos resultados alcançados. Consequentemente, a aquisição de competências técnicas no manuseio de equipamentos é vital para a formação de engenheiros mecânicos . Os dados coletados foram obtidos durante o processo de coleta de informações
Tabela 2 – Dados coletados no experimento.
	Massa do Prato
	200g
	Massa do Contrapeso
	500g
	Peso 1
	 peso = 14,5cm
	 contrapeso = 10,2cm
Fonte: desenvolvido pelo autor (2023).
Em seguida, segue-se para a sessão de “Avaliação dos Resultados”, conforme o seguinte:
1. Utilizando as equações dispostas no resumo teórico, calcule a massa do corpo rígido posicionado na balança.
R – 
2. Após a repetição do experimento para os outros pesos dispostos na bancada, responda: Qual a relação entre o peso do corpo posicionado no prato da balança e a distância do contrapeso ao pivô?
R – A relação entre a massa do corpo aplicada no prato da balança e a distância do contrapeso em relação ao ponto de pivô pode ser elucidada por meio dos princípios de equilíbrio de rotação. De acordo com esses princípios, o momento de um objeto em relação a um pivô (ou ponto de rotação) é determinado pelo produto da massa do objeto, uma variação gravitacional (assumida como constante) e a distância perpendicular entre o objeto e o pivô. De um ponto de vista matemática, é possível expressar essa relação da seguinte forma:
Assim, pode-se estabelecer que existe uma relação direta entre o momento (ou torque) e o peso do corpo, já que a distância entre o contrapeso e o pivô seja mantida constante. Isso implica que, ao aumentar a massa do objeto colocado no prato da oscilação, haja um aumento no momento em torno do ponto de apoio. Da mesma forma , se nós mantemos peso constante e aumentarmos a distância do contrapeso ao pivô , o momento também aumentará a constante de peso e aumentar a distância do contrapeso ao pivô ,momento também aumentará . relação entre corpo o peso e a distância do contrapeso ao ponto de articulação afeta o equilíbrio rotacional do sistema de equilíbrio
2.3 ATIVIDADE PRÁTICA 3 – PRINCIPIO DE CONSERVAÇÃO DE ENERGIA
A realização da terceira atividade prática exigiu um ajuste minucioso do experimento . _ Primeiramente, o nivelamento da base de _do plano inclinado foi realizado por meio de um nível de bolha o plano inclinado foi realizado com um nível de bolha . Este procedimento envolveu deslocar o nível de bolha nível de para o para a posição especificada no plano inclinado arrastando o ícone do nível de bolha na bancada .posição especificada no plano inclinado arrastando _ _ícone de nível de bolha ativadobancada. 
Em seguida, proceda ao posicionamento do sensor a uma distância pré-determinada. Na parte inferior esquerda da tela , apareceu uma janela exibindo a escala graduada do plano inclinado e indicação da posição do sensor . O sensor foi posicionado com precisão na marca de 300 mm da régua .
A regulação da rampa _inclinação inclinação foi conduzida foi realizada através da manipulação do parafuso de elevação .manipulando o parafuso de elevação . Ao realizar um clique com o botão direito do mouse sobre o fuso, foi escolhida a opção "Girar fuso", permitindo, dessa forma, uma alteração do ângulo de orientação do plano. O ângulo foi ajustado para 20° utilizando as teclas de direção "Subir" e "Descer" para aumentar ou diminuir o ângulo.
ativação do multicronômetro , processo que envolveu o acesso à interface “Cronômetro” , seguido do posicionamento da fonte de alimentação na tomada com recurso de arrastar e soltar . a ativação do multicronômetro foi iniciada clicando no botão “ Power” , seguido da seleção do idioma desejado .Em sequência, proceda-se a conexão do cabo do sensor à porta S0 do multicronômetro, com ajuste posterior para a posição adequada. 
selecionado através dos botões azuis , seguido da inserção da largura do corpo de prova , acessando o botão azul direito e ajustando o valor para 50 mm através das teclas direcionais . a confirmação da configuração foi obtida com um clique no botão azul direito .
Continuando com uma experimentação, procedeu-se à realizaçãodo ensaio utilizando um corpo de prova oco, por meio da cuidadosa colocação do mesmo em um plano proposto. os resultados obtidos foram acessados ​​no display do multicronômetro clicando em _ _botão azul esquerdo , que exibia não apenas o resultado real , mas também a velocidade linear dentro do intervalo, acessada atravessa-a para a direita . A repetição do experimento foi possível clicando no botão azul central . _ _ A sequência de procedimentos acima mencionada foi repetida três vezes utilizando o corpo de prova oco .
Para realizar o teste com o corpo de prova sólido , o procedimento foi repetido, começando novamente a partir do passo 3. O experimento também foi realizado com um corpo de prova sólido , que também foi repetido três vezes .
1. Anote na Tabela a seguir os valores obtidos no experimento. Houve diferença entre as velocidades dos corpos de prova ensaiados? Se sim, intuitivamente, qual seria o motivo?
Tabela 3 – Valores obtidos no experimento.
	Velocidade Linear (m/s)
	Cilindro Oco
	Cilindro Maciço
	Descida 1
	0.892857
	1.020408
	Descida 2
	0.909090
	1
	Descida 3
	0.925925
	0.961538
	Média
	0.909290
	0.993982
Fonte: desenvolvido pelo autor (2023).
R: Efetivamente, observou-se uma discrepância entre as velocidades dos corpos de prova submetidos aos ensaios. De maneira intuitiva, a razão subjacente a essa disparidade pode ser imputada às características físicas inerentes aos corpos de prova. Tanto o cilindro oco quanto o cilindro maciço ostentam distintas disposições de massa em relação ao eixo de rotação, impactando, assim, o momento de inércia de cada corpo.
O momento de inércia, por sua vez, constitui uma medida da resistência que um objeto apresenta em face de uma mudança em sua velocidade angular. No contexto do movimento rotacional sobre um plano inclinado, o momento de inércia do corpo de prova mantém uma relação direta com a velocidade angular, a qual, por sua vez, exerce influência sobre a velocidade linear.
O cilindro oco, devido à sua distribuição de massa mais distante do eixo de rotação, possui um momento de inércia superior em comparação ao cilindro maciço. Tal particularidade implica que, para uma dada altura e ângulo de inclinação do plano, o cilindro oco demonstrará uma velocidade angular inferior quando contrastado com o cilindro maciço. Como resultado concomitante, a velocidade linear do cilindro oco tende a ser menor em comparação com aquela do cilindro maciço.
Nesse sentido, a discrepância observada nas velocidades registradas nos corpos de prova ensaiados pode, portanto, ser racionalmente atribuída às discrepâncias evidenciadas nos momentos de inércia, instigadas pela disposição de massa singular de cada corpo.
2. Com as informações a seguir e as equações apresentadas no sumário teórico, e sabendo que o corpo de prova foi solto na posição 60 mm da régua, calcule e preencha a Tabela com os valores obtidos para as grandezas.
Tabela 4 – tabela de cálculos – parte 1.
	Especificações
	Cilindro Oco
	Cilindro Maciço
	Massa – m(g)
	110
	300
	Diâmetro interno – di(mm)
	40
	-
	Diâmetro externo – de(mm)
	50
	50
	Densidade do Aço – (g/cm3)
	7,86
	7,86
Fonte: desenvolvido pelo autor (2023).
R: Para o cilindro oco:
m = 110 g = 0.11 kg
r1 = di/2 = 40 mm/2 = 0.02 m
r2 = de/2 = 50 mm/2 = 0.025 m
V(cilindro oco) = 0.909290 m/s
I(cilindro oco) = (1/2) * m * (r12 + r22) = (1/2) * 0.11 * (0.022 + 0.0252) = 0.000056375kg.m²
w(cilindro oco) = V / r2 = 0.909290 / 0.025 = 36.3716 rad/s
Kt(cilindro oco) = (1/2) * m * V2 = (1/2) * 0.11 * 0.9092902 = 0.0458684 J
Altura da descida = 0.909290 m
Kr(cilindro oco) = (1/2) * 0.000056375* 36.37162 = 0.0372890 J
K(cilindro oco) = 0.0458684 J + 0.0372890 J = 0.083157 J
U(cilindro oco) = 0.11 kg * 9.8 m/s2 * 0.909290 m = 0.9896 J
ER%(cilindro oco) = ((0.833157 J - 0.9896 J) / 0. 0.9896 J) * 100 = 91.6737%.
Para o cilindro maciço:
m = 300 g = 0.3 kg
r = de/2 = 50 mm/2 = 0.025 m
V(cilindro maciço) = 0.993982 m/s
I(cilindro maciço) = (1/2) * m * r2 = (1/2) * 0.3 * 0.0252 = 0.00009375 kg.m²
w(cilindro maciço) = V / r = 0.993982 / 0.025 = 39.7593 rad/s
Kt(cilindro maciço) = (1/2) * m * V2 = (1/2) * 0.3 * 0.9939822 = 0.148457 J
Altura da descida = 0.993982 m
Kr(cilindro maciço) = (1/2) * 0.00009375 * 39.75932 = 0.1482 J
K(cilindro maciço) = 0.148457 J + 0.1482 J = 0.296657 J
U(cilindro maciço) = 0.3 kg * 9.8 m/s2 * 0.993982 m = 2.9356 J
ER%(cilindro maciço) = [(2.9356 - 0.296657) / 2.9356] * 100 = 89.8681%
Tabela 5 – tabela de cálculos – parte 2.
	Grandezas
	Cilindro Oco
	Cilindro Maciço
	Momento de Inércia – I (kg.m2)
	0.000056375
	0.00009375
	Velocidade linear média – V (m/s)
	0.909290
	0.993982
	Velocidade angular – w (rad/s)
	36.3716
	39.7593
	Energia cinética de translação – Kt (J = Kg m2/s2)
	0.0458684
	0.148457
	Energia cinética de rotação – Kr (J = Kg m2/s2)
	0.0372890
	0.1482
	Energia cinética total – K (J = Kg m2/s2)
	0.083157
	0.296657
	Energia potencial gravitacional – U (J = Kg m2/s2)
	0.9896
	2.9356
	Erro relativo percentual em relação à energia inicial do cilindro – ER% (%)
	91.6737
	89.8681
Fonte: desenvolvido pelo autor (2023).
3. É certo afirmar que a energia potencial gravitacional é igual a soma das energias cinéticas de translação e rotação? Por quê?
R: A alegação de que uma energia potencial gravitacional é igual à soma das energias cinéticas de tradução e rotação é falsa. a energia potencial , juntamente com as energias cinéticas translacional e rotacional , representa formas distintas de energia que não podem ser facilmente fundidas.
A energia potencial gravitacional está relacionada à altura de um objeto em relação a um ponto de referência e é determinada pela massa do objeto , pela gravidade e pela altitude ocupada pelo objeto .altitude ocupada pelo objeto. A energia intrínseca à posição de um objeto dentro de um campo gravitacional é descrita como tal.
De uma perspectiva alternativa, as energias cinéticas de tradução e rotação estão intrinsecamente relacionadas ao movimento do objeto. a energia está associada ao deslocamento linear de um objeto, enquanto a energia cinética rotacional está ligada ao movimento rotacional do objeto em torno de um eixo. Tanto a energia cinética quanto a energia rotacional são influenciadas pela massa do objeto e pela sua velocidade linear ou angular, respectivamente.
Consequentemente, é imperativo é enfatizar que a energia potencial gravitacional e as energias cinéticas translacional e rotacional são quantidades imperativo e, portanto , não podem ser simplesmente somadas .enfatizar que a energia potencial gravitacional e as energias cinéticas translacional e rotacional são quantidades distintas e, portanto, não podem ser simplesmente somadas . atesta uma característica única do comportamento energético do objeto , representando assim uma perspectiva distinta e complementar do fenômeno em questão .
4. Calcule o erro relativo entre a energia envolvida quando o corpo de prova está no topo do plano e a energia quando ele passa pelo sensor. Caso o erro seja maior que zero, qual seria o motivo para isto?
R: ER% = |(K - U)/U| * 100%
ER% = |(0.083157 J - 0.9896 J)/0.9896 J| * 100%
ER% = |-0.906443 J/0.9896 J| * 100%
ER% = 0.9161 * 100%
ER% = 91.61%
Se o valor do erro for maior que zero, indica que a energia não foi conservada durante a descida do objeto no plano inclinado , o que pode ter sido causado por vários fatores , como atrito entre o plano, resistência do ar , deformação do objeto durante a descida, entre outros .zero, indica que a energia não foi conservada durante a descida do objeto no plano inclinado , o que pode ter sido causado por diversos fatores como atrito entre o objeto e o plano , resistência do ar , deformação do objeto durante a descida , entre outros ..
5. Como você definiria a conservação da energia em termos das energias envolvidas neste experimento?
R. A preservação de energia, no contexto deste conte perimento de pode ser elucidada como a manutenção da soma total de energia ao longo da trajetória do corpo de prova .este experimento, podeser elucidado como a manutenção da soma total de energia ao longo da trajetória do corpo de prova . Conforme um corpo prossegue em sua trajetória descendente, ocorre a conversão da energia potencial em energia cinética de tradução e energia cinética de rotação. Por outro lado, a energia cinética de rotação está relacionada à rotação de um corpo em torno de seu eixo. Ao longo da realização do experimento, diversas formas de energia estão presentes, incluindo a energia potencial gravitacional, a energia cinética de tradução e a energia cinética de rotação.
a energia potencial gravitacional surge no ponto inicial do movimento , quando o corpo de teste está localizado no vértice de plano inclinado . 
a energia está inerentemente ligada ao movimento geral de um objeto, abrangendo sua velocidade linear . 
O princípio da conservação da energia é observado quando a soma total da energia permanece inalterada ao longo de toda a trajetória. No contexto deste experimento, a energia potencial gravitacional é transformada em energia cinética translacional e energia cinética rotacional quando o corpo de teste se move ao longo do plano inclinado . perdas de energia resultantes de fatores como atrito e dissipação térmica , a soma das energias cinéticas e da energia potencial gravitacional inicial deve persistir inalterada ao longo do movimento, aderindo assim ao axioma da conservação de energia .
2.4 ATIVIDADE PRÁTICA 4 – LANÇAMENTOS HORIZONTAIS E COLISÕES
Parte 1 – lançamentos horizontais:
Para conduzir o experimento, era essencial aderir às diretrizes de segurança do ambiente. A câmera referida como "EPIs" foi acessada clicando no botão esquerdo do rato no menu superior esquerdo, permitindo a visualização do gabinete que contém o Equipamento de Proteção Pessoal (PPE). Posteriormente, ao clicar com o rato nas portas do armário, elas foram abertas para inspecionar o Equipamento de Proteção Pessoal disponível (PPE). No contexto específico deste experimento, foi necessária a utilização de um revestimento de laboratório, que foi selecionado clicando no botão esquerdo do rato.
Durante a etapa de preparação do experimento, foi requerido o realinhamento de uma folha de papel ofício sob o dispositivo lançador. Foi realizado um clique com a botão direito do mouse nos papéis e, posteriormente, selecionou-se a opção "Posicionar sob o lançador". A fim de realizar a marcação da projeção ortogonal do ponto final da rampa sobre o papel, utilizou-se o prumo de center. Ao utilizar a função do botão direito do mouse sobre o objeto conhecido como prumo, o usuário optou por selecionar a opção "Marcar origem". Essa ação resultou na criação de uma linha no papel, que serviu como referência para determinar o ponto inicial a partir do qual a medição do alcance horizontal foi realizada. Imediatamente após, o papel carbono foi colocado em cima do papel ofício, sendo fixado no lugar através da ação de clicar com o botão direito do mouse sobre o papel carbono e selecionar a opção "Posicionar sobre o papel".
Para realizar os lançamentos horizontais, a esfera metálica 2 foi posicionada no lançador horizontal, sendo determinada uma altura de 100 mm através de um click com o botão direito do mouse na esfera metálica e a subsequente seleção da opção apropriada.
Durante a fase de lançamento, foi apresentado que uma esfera estabelecia contato com o papel carbono, resultando na formação de uma marca no papel ofício, antes de retornar à sua posição inicial. O procedimento citado foi repetido cinco vezes, lançando a esfera da altura indicada .
Após a coleta dos dados, proceda à sua análise. A retirada do papel carbono que foi colocado em cima do papel foi executada clicando com o botão direito do mouse sobre o papel carbono, seguido da seleção da opção “ Remover de cima do papel ”. A circularidade das marcações do papel foi alcançada pelo meio da utilização do compasso , nenhuma das funções foi desenhada ao selecionar a opção "Marcações circulares " após clicar com o botão direito do mouse. Posteriormente, o centro da circunferência foi marcado com uma caneta, e a opção “Marcar centros das marcações” foi selecionada após clicar com o botão direito na caneta .
Para determinar a extensão e estimar a rapidez , as alternativas detalhadas da régua foram acessadas por meio de uma ação de clique com o botão direito do mouse sobre a régua . Uma janela que mostra uma representação detalhada da escala foi aberta ao clicar com o botão esquerdo do mouse sobre o objeto. A medição da primeira marcação foi realizada utilizando uma régua, selecionando a opção “Medir primeira marcação” após clicar com o botão direito na régua. A escala da régua pôde ser visualizada e , se necessário, a perspectiva da régua foi ajustada clicando e arrastando o botão do mouse para cima ou para baixo . A janela foi fechada clicando no “ X” com o botão esquerdo do mouse . Além disso, a visualização foi alterada para o modo “Região sobre a rampa” , possibilitando uma perspectiva adicional para medição.
Foi obtido o valor médio do alcance horizontal para os lançamentos utilizando uma régua. Posteriormente , a velocidade da esfera metálica no instante em que saiu da rampa foi calculada utilizando as equações apresentadas no resumo teórico deste laboratório virtual . _
Por fim, a folha de papel utilizada foi descartada clicando com o botão direito do mouse sobre ela e selecionando a opção “Descartar objeto” . Desta forma , o experimento foi concluído , garantindo a correta manipulação do equipamento e a execução das etapas de acordo com as instruções fornecidas .
Parte 2 – Encontrando as massas (Colisões):
Primeiramente, a verificação da conexão da balança foi garantida ao ativá-la por meio do botão proeminente, utilizando um clique do botão esquerdo do mouse. escala clicando com o botão direito do mouse e selecionando a opção “Colocar em escala”. A massa da esfera foi determinada em unidades de gramas.
etapa, a esfera metálica 1 foi restaurada à sua posição inicial da mesma forma que foi retirada da escala , mais uma vez clicando com o botão direito do mouse e selecionando a opção “ Colocar na posição inicial” . mesmo procedimento na balança , com sua massa em gramas sendo verificada mais uma vez . medição, a esfera metálica 2 também foi retornada à sua posição original e a balança foi desativada.
A preparação do experimento envolveu a colocação de uma folha de papel tamanho carta sob o lançador, que foi posicionada clicando com o botão direito sobre o papel e posteriormente selecionando a opção “Colocar sob o lançador”. projeção do final da rampa em _ _O papel foi marcado com um prumo , sendo a linha inicial obtida clicando com o botão direito do mouse sobre prumo e selecionando a opção "Marcar origem " .
Posteriormente, proceda à provisão do papel carbono sobre a folha de papel ofício, fixando-o no local por meio de um clique do botão direito do mouse sobre o papel carbono e selecionando a opção "Colocar sobre o papel".
A fase de colisão iniciou-se com a colocação da esfera no lançador , o que foi feito clicando com o botão direito do mouse na esfera e posteriormente selecionando a opção “Colocar no lançador”. posicionada na altura de 0 mm , indicando que permaneceu em repouso no final da rampa , enquanto a esfera metálica 2 foi posicionada na altura de 100 mm . _
O processo de colisão foi repetido cinco vezes, com as esferas colidindo e sendo lançadas de alturas pré-determinadas em cada ocasião.
Após a coleta dos dados, o papel carbono foi retirado da folha de papel utilizando a função de clique do botão direito do mouse, seguido da seleção da opção "Remover de cima do papel". Para realizar essa ação, foi executado um clique com o botão direito do mouse sobre o compasso, seguido da seleção da opção "Marcações circulares ".Utilizando um instrumento de medição conhecido como compasso, foram traçadas duas condições que envolvem todas as marcas resultantes do contato de uma esfera específica com uma folha de papel tamanho oficial. Os centros das característicasforam identificados por meio da marcação realizada com uma caneta, ao selecionar a opção "Assinalar centros das marcações" após um clique do botão direito do mouse sobre a caneta.
Durante uma etapa de medição dos alcances e cálculo das velocidades, uma janela de opções da régua foi aberta por meio de um clique com o botão direito do mouse sobre a régua. Quando o usuário realiza um clique com o botão esquerdo do mouse sobre o instrumento, uma janela é aberta, exibindo uma graduação detalhada da régua. A medição da primeira marcação foi realizada utilizando uma régua, selecionando a opção “Medir primeira marcação” após clicar com o botão direito na régua. A visualização da escala da régua foi viável e foram feitos ajustes de perspectiva , se necessário, arrastando o botão do mouse para cima ou para baixo. A ação de fechar a janela foi realizada ao clicar no ícone "X" localizado no canto superior direito da interface, utilizando o botão esquerdo do mouse.
Foi realizada uma alternância para o modo de visualização denominado "Região sobre a rampa", o que foi realizado em uma perspectiva distinta para a realização da medição. Com o auxílio de uma régua, foi determinado o valor médio do alcance horizontal da esfera que gerou as marcações no papel. Posteriormente , foram calculados os valores de velocidade para cada esfera metálica imediatamente após a colisão utilizando as equações apresentadas no resumo teórico do laboratório virtual .
O experimento foi concluído com o descarte da folha de papel usada , o que foi feito clicando com o botão direito do mouse sobre o papel e posteriormente selecionando a opção “Descartar objeto”. 
análise minuciosa dos resultados , a transição para a seção " Avaliação de Resultados" descrita do experimento foi realizado . Nesta seção ,as respostas foram fornecidas com base nas observações feitas durante a execução do experimento , conforme especificado abaixo :
1. Qual foi o valor médio do alcance horizontal para os lançamentos realizados?
R: O valor médio do alcance horizontal para os lançamentos é de 28,5 cm
2. Qual a velocidade da esfera metálica quando ela perde contato com a rampa?
R: Tempo de queda (t):
t = √(2H/g)
t = √(2 * 0.1 / 9.8)
t ≈ 0.14
0,265 = vx * 0,14
Vx = 0,265 / 0,14 = 1,90 cm/s ≈ 0,0190 m/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.
R: A esfera 1 foi lançada mais distante, assim identificada como a causa da circunferência com maior distância do lançador horizontal . A esfera 2 foi lançada a partir da posição que apresenta a menor distância, resultando na formação de umas drogas cuja distância horizontal em relação ao ponto de lançamento é a menor possível.
4. Qual o alcance de cada esfera metálica no ensaio de colisão?
R: Valor médio do alcance horizontal da segunda esfera = 3cm
Valor médio do alcance horizontal da primeira esfera = 26,5cm
5. Qual a velocidade de cada uma das esferas metálicas logo após a colisão?
R: Coeficiente de restituição (e) = |𝑣𝑏' − 𝑣𝑎'| / |𝑣𝑎 − 𝑣𝑏|
Massa da Esfera 1 = 24.1 g
Massa da Esfera 2 = 24.3 g
Valor médio do alcance horizontal da Esfera 1 = 26.5 cm
Valor médio do alcance horizontal da Esfera 2 = 3 cm
Valor médio do alcance horizontal da Esfera 1 = 26.5 cm = 0.265 m
Para Esfera 1:
t = A / 𝑣𝑥
t = 0.265 m / 𝑣𝑥
H = 0 mm (altura em relação ao solo)
vy = √(2gH)
vy = 0 m/s
vx = A / t
vx = 0.265 m / t
e = |𝑣𝑏' − 𝑣𝑎'| / |𝑣𝑎 − 𝑣𝑏|
e = |v1 - 0| / |0 - 𝑣𝑥|
Portanto, para a Esfera 1:
e = 1
|v1 - 0| / |0 - 𝑣𝑥| = 1
|v1| / |𝑣𝑥| = 1
|v1| = |𝑣𝑥|
Portanto, a velocidade da Esfera 1 após a colisão é igual à sua velocidade na direção horizontal antes da colisão, que é o valor médio do alcance horizontal da Esfera 1:
v1 = 0.265 m/s
Para esfera 2:
Valor médio do alcance horizontal da Esfera 2 = 3 cm = 0.03 m
t = A / 𝑣𝑥
t = 0.03 m / 𝑣𝑥
vy = √(2gH)
vy = √(2 * 9.8 m/s^2 * 0.1 m)
vy = √(1.96 m^2/s^2)
vy = 1.4 m/s
vx = A / t
vx = 0.03 m / t
e = |𝑣𝑏' − 𝑣𝑎'| / |𝑣𝑎 − 𝑣𝑏|
e = |v2 - 0| / |0 - 𝑣𝑥|
e = 1
|v2 - 0| / |0 - 𝑣𝑥| = 1
|v2| / |𝑣𝑥| = 1
|v2| = |𝑣𝑥|
Portanto, a velocidade da Esfera 2 após a seção é equivalente à sua velocidade na direção horizontal antes da seção, que corresponde ao valor médio do alcance horizontal da Esfera 2.
v2 = 0.03 m/s
3 CONCLUSÃO
À medida que concluímos esta sequência de atividades práticas do âmbito da disciplina de Física Geral e Experimental - Mecânica, torna-se claro que nossa trajetória nos levou a uma compreensão mais aprofundada e abrangente das habilidades físicas que nos envolvem. Ao realizar uma investigação sobre o movimento retilíneo uniformemente variado, nos aprofundamos nas grandezas da cinemática, aprimorando nossa habilidade de descrever e medir mudanças, velocidades médias e acelerações médias. A análise dos gráficos que se referem a essas grandeszas expandiu nossa compreensão dos padrões de movimento e a forma como eles podem ser interpretados de maneira significativa Cada experimento concluído em uma abundância de descobertas e percepções , contribuindo para as conclusões de nossa compreensão em vários conceitos fundamentais desta disciplina intrigante.
 A análise dos gráficos que se referem a essas grandeszas expandiu nossa compreensão dos padrões de movimento e a forma como eles podem ser interpretados de maneira significativa.
a compreensão das condições que levam ao equilíbrio estático de corpos rígidos permitiu - nos explorar o delicado equilíbrio de forças , bem como reconhecer os princípios subjacentes que controlam a estabilidade . Essa experiência ampliou nossa compreensão sobre as interações entre os corpos e como determinados fatores podem levar ao estabelecimento de um estado de equilíbrio.
Dentro do âmbito do princípio da conservação de energia, é possível observar a ocorrência da transformação dinâmica da energia mecânica e seu impacto do movimento. Ao realizar uma análise da energia potencial gravitacional e da energia cinética, foi possível observar uma interconexão entre as trocas energéticas e o movimento, bem como uma importância do princípio de conservação no contexto do nosso universo físico.
A investigação das colisões, por sua vez, proporcionou uma maior compreensão sobre a interação das forças durante um impacto, permitindo-nos identificar diferentes tipos de colisões e compreender suas características específicas. A aplicação do princípio de conservação de energia nesse contexto tem contribuído para uma ampliação do nosso entendimento sobre as transformações energéticas que ocorrem em situações de questões.
Em resumo, cada fase desta sequência de experimentos desempenhou um papel fundamental na construção do nosso conhecimento em Física. a aplicação prática destes conceitos fortaleceu a nossa compreensão e preparou -nos para enfrentar desafios mais complicados no futuro . a colaboração entre teoria e prática, aliada à dedicação e curiosidade , tem - nos proporcionado uma experiência enriquecedora e duradoura no estudo da Física as atividades reforçaram a importância da investigação científica , do questionamento e da exploração ativa para uma aprendizagem significativa .
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Algetec – Laboratórios Virtuais. Simulador “Movimento Retilíneo Uniforme – MRU”. Disponível em: https://www.virtuaslab.net/ualabs/ualab/10/637562f019554.html..
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