Relatório de Aula Prática - Física Geral e Experimental - Mecânica

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RELATORIO DE AULA PRÁTICA
FÍSICA GERAL E
EXPERIMENTAL MECANICA
MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO – MRUV
ENGENHARIA ELÉTRICA
NOME: Kleberson Gilberto Martins de Oliveira
2º semestre 2023
Introdução:
Na aula prática virtual de Física, foi utilizado um laboratório virtual (Algetec) para realizarmos um experimento associado ao movimento em plano inclinado, com o objetivo de determinar a aceleração de um objeto. Foi Utilizado uma simulação que contribuiu obter dados experimentais e realizar os cálculos para comparar os resultados do experimento com a teoria dada em Tele aula.
Objetivo:
O objetivo desta aula prática 1 proposta foi utilizar a ferramenta de laboratório virtual para assim determinarmos a velocidade média e aceleração de um objeto em movimento em um plano inclinado, com isso comparar os resultados obtidos nos experimentos com os vistos em tele aula.
Metodologia Experimental:
Realizado o acesso ao laboratório virtual de física feral e experimento – mecânica que possui uma simulação de um plano inclinado em uma bancada, nele foi configurado os parâmetros para simulação, como configuração do multicrômetro, nivelamento de bancada e alocação do objeto que desceria a rampa conforme descrito em roteiro de experimento. Ao realizar a simulação foi observado o movimento do objeto e assim anotados os valores de tempo percorridos em algumas medidas assim sendo possível determinar a velocidade média e aceleração. O procedimento para pegar as medias de tempo foi realizada 3 vezes para que assim fosse tirado a média do tempo a ser utilizado e assim chegar mais próximo do objetivo.
Resultados encontrados:
	
	S(m)
	t(s)
	t²(s²)
	S0
	0,000
	0
	0
	S1
	0,018
	0,3367
	0,1133
	S2
	0,036
	0,3639
	0,1324
	S3
	0,054
	0,3895
	0,1517
	S4
	0,072
	0,4137
	0,1711
	S5
	0,090
	0,4367
	0,1907
	S6
	0,108
	0,4588
	0,2104
	S7
	0,126
	0,4799
	0,2303
	S8
	0,144
	0,5003
	0,2503
	S9
	0,162
	0,5200
	0,2704
	S10
	0,180
	0,5390
	0,2905
Velocidade calculada entre os pontos medidos t2, t4, t6, t8 e t10 na seguinte tabela:
	Intervalo
	Vm (m/s)
	S0 a S2
	0,6530
	S2 a S4
	0,7228
	S4 a S6
	0,7980
	S6 a S8
	0,8670
	S8 a S10
	0,9302
Gráfico da velocidade média em função do tempo:
Obtenha a aceleração:
aceleração 0,0690 m/s
Monte a Função horaria do movimento:
s= s0 +v0 t +1/2 a t²
Conclusão:
Durante a aula pratica 1 de Física geral e experimental mecânica, foi realizado um experimento para analisar o movimento de um carrinho em um plano inclinado, o objetivo foi determinar a aceleração média deste objeto ao longo do plano inclinado, utilizando um percurso virtual e foi registrado os tempos de andamento do carrinho em diferentes intervalos de distancias. Podemos observar que o objeto acelerou ao longo do percurso inclinado o que indica que a presença de força resultante atuando sobre ele. Portando esta aula pratica foi importante para compreender sobre o movimento de um objeto sobre o plano inclinado sendo assim podendo criar uma relação entre a aceleração, velocidade média e distância percorrida do carrinho. Esses experimentos são essenciais para o estudo da dinâmica dos corpos e tem diversas aplicações na área da engenharia e ciências 
Bibliografia:
Algetec – Laboratórios Virtuais. Simulador “Movimento Retilíneo Uniforme – MRU”
Disponível em: https://www.virtuaslab.net/ualabs/ualab/10/637562f019554.html, acesso em
22/06/2023.
CHAVES, Alaor. Física Básica: Mecânica. Grupo GEN, 2007. E-book. ISBN 978-85-216-1932-1.
Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/978-85-216-1932-1/. Acesso
em: 22 jun. 2023.
HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de Física - Vol. 1 -
Mecânica, 10ª edição. Grupo GEN, 2016. E-book. ISBN 9788521632054. Disponível em:
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788521632054/. Acesso em: 22 jun. 2023.
HEWITT, Paul. Física Conceitual. Grupo A, 2015. E-book. ISBN 9788582603413. Disponível
em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788582603413/. Acesso em: 22 jun.
2023.]
https://www.todamateria.com.br/movimento-retilineo-uniformemente-variado/
RELATORIO DE AULA PRÁTICA
FÍSICA GERAL E
EXPERIMENTAL MECANICA
CONCEITO DE EQUILÍBRIO DE CORPOS RÍGIDOS
ENGENHARIA ELÉTRICA
NOME: Kleberson Gilberto Martins de Oliveira
2º semestre 2023
Introdução:
Neste experimento, o objetivo é investigar e compreender o conceito de equilíbrio de corpos rígidos, analisando as forças que agem sobre o corpo e as condições necessárias para manter o mesmo em equilíbrio, esse estudo é importante para compreendermos as condições e características em que um objeto se mantem em repouso ou movimento sem aceleração este fenômeno é regido pelas primeiras e segundas leis de newton.
Objetivo:
O Objetivo deste experimento prático 2, é analisar as forças que atuam sobre um objeto em equilibro e compreender o conceito de equilíbrio de corpos rígido e assim identificar as condições necessárias para que este objeto esteja em equilíbrio.
Metodologia experimental:
Ao acessar o laboratório virtual que simula um ambiente para estudo de equilíbrio de corpos rígido foi observado o corpo rígido em equilibro e as forçam atuando sobre ele. Ao manipular as forças aplicadas ao corpo rígido foi observado as mudanças do seu estado de equilíbrio. Assim realizando diversas configurações de forças as condições necessárias para que o corpo rígido permanecesse em equilíbrio. Tudo o que foi aplicado durante a simulação foram registrados e os resultados foram anotados para realizar a análise.
Resultados encontrados:
Peso 1:
	Massa do Prato
	200g
	Contrapeso
	500g
	Distância do Contrapeso
	10,2cm
	Distância do Peso
	14,5cm
Peso 2:
	Massa do Prato
	200g
	Contrapeso
	500g
	Distância do Contrapeso
	8,7cm
	Distância do Peso
	14,5cm
Peso 3:
	Massa do Prato
	200g
	Contrapeso
	500g
	Distância do Contrapeso
	7,8cm
	Distância do Peso
	14,5cm
Peso 4:
	Massa do Prato
	200g
	Contrapeso
	500g
	Distância do Contrapeso
	7,2cm
	Distância do Peso
	14,5cm
1. Utilizando as equações dispostas no resumo teórico, calcule a massa do corpo rígido posicionado na balança. 
M1 = 151g 
M2 = 98g
M3 = 68g
M4 = 46g
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? 
Após a repetição do experimento para os outros pesos dispostos na bancada, podemos observar que existe uma relação inversamente proporcional entre o peso do corpo posicionado no prato da balança e a distância do contrapeso ao pivô. Isso significa que, mantendo a massa do contrapeso constante, quanto maior o peso do corpo no prato da balança, menor será a distância do contrapeso ao pivô, e vice-versa. 
Conclusão:
Com base nos resultados obtidos no laboratório virtual, podemos concluir que ao adicionar o peso no prato obteve um desequilíbrio entre a balança, com o contrapeso foram feitos ajustes no prato para assim a haste ficar alinhada, ou seja encontrando o equilíbrio.
Portando podemos dizer que para obtermos o equilíbrio entre corpos rígidos as forças resultantes aplicadas terão que ser nulas.
Bibliografia:
Algetec – Laboratórios Virtuais. Simulador “Movimento Retilíneo Uniforme – MRU”
Disponível em: https://www.virtuaslab.net/ualabs/ualab/10/637562f019554.html, acesso em
22/06/2023.
CHAVES, Alaor. Física Básica: Mecânica. Grupo GEN, 2007. E-book. ISBN 978-85-216-1932-1.
Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/978-85-216-1932-1/. Acesso
em: 22 jun. 2023.
HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de Física - Vol. 1 -
Mecânica, 10ª edição. Grupo GEN, 2016. E-book. ISBN 9788521632054. Disponível em:
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788521632054/. Acesso em: 22 jun. 2023.
HEWITT, Paul. Física Conceitual. Grupo A, 2015. E-book. ISBN 9788582603413.Disponível
em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788582603413/. Acesso em: 22 jun. 2023.
https://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/EstaticaeHidrostatica/estdecorpo2.php
RELATORIO DE AULA PRÁTICA
FÍSICA GERAL E
EXPERIMENTAL MECANICA
PRINCÍPIO DA CONSERVAÇÃO DE ENERGIA
ENGENHARIA ELÉTRICA
NOME: Kleberson Gilberto Martins de Oliveira
2º semestre 2023
Introdução:
A conservação de energia é uma das leis mais importantes para a física, ela estabelece que a energia total do sistema isolado permaneça constante ao longo do tempo, melhor dizendo a energia não pode ser obtida nem destruída, apenas transformada de uma para a outra. Durante o experimento que será realizado em laboratório virtual pretendemos analisar e entender o princípio da conservação de energia.
Objetivo:
O objetivo proposto é compreender a lei de princípio de conservação de energia e analisar os diversos tipos de transformação de energia sendo ela potencial gravitacional ou energia cinética, com isso verificar a conservação de energia em um sistema proposto pelo roteiro de aula prática.
Metodologia Experimental:
Feito o acesso ao laboratório virtual para realizar a simulação do estudo proposto pelo roteiro que é o princípio da conservação de energia. Foi feitos as medições da energia inicial, utilizando ferramentas e instrumentos adequados e fornecidos pelo simulador virtual, logo depois feito a transformação de energia ficando atento as mudanças nas diferentes formas de energia. Realizado a medição final de todo o sistema após a transformação e comparado a energia inicial assim sendo possível verificar se houve a conservação de energia.
Resultados:
Valores obtidos no experimento tabela 1:
	Velocidade linear
	Cilindro oco
	Cilindro maciço
	Descida 1
	0,962
	1
	Descida 2
	0,893
	0,98
	Descida 3
	0,877
	1,02
	Média
	0,911
	1
Houve diferença entre a velocidade dos corpos de prova ensaiados? Se sim, intuitivamente, qual seria o motivo?
Ao analisar os resultados podemos verificar uma pequena diferença nas velocidades entre os cilindros. Intuitivamente, essa diferença nas velocidades pode ser ligada aos fatores como a distribuição de massa nos cilindros e a presença do efeito arrasto. O cilindro oco, por ter uma distribuição de massa diferente do cilindro maciço pode apresentar uma inercia menor, resultando em uma velocidade. Além disso o arrasto também pode influenciar na velocidade, onde o cilindro oco pode oferecer menos resistência ao ar, assim sendo tendo uma velocidade maior.
Informações tabela 2:
	Especificações
	Cilindro oco
	Cilindro maciço
	Massa(g)
	110
	300
	Diâmetro interno(mm)
	40
	Não tem
	Diâmetro externo(mm)
	50
	50
	Densidade do aço(g/cm³)
	7,86
	7,86
Valores obtidos para grandezas tabela 3:
	Grandezas
	Cilindro oco
	Cilindro maciço
	Momento de inercia (kg.m²)
	5,6375 x 10^-5
	9,375 x 10^-5
	Velocidade linear média (m/s)
	0,911
	1
	Velocidade angular (rad/s)
	36,44
	40
	Energia cinemática de translação (j=kg m²/s²)
	0,046
	0,15
	Energia cinemática de rotação (j=kg m²/s²)
	0,0374294
	0,075
	Energia cinemática total (j=kg m²/s²)
	0,0834294
	0,225
	Energia potencial gravitacional (j=kg m²/s²)
	0,086
	0,24
	Erro relativo percentual em relação a energia inicial do cilindro (%)
	1,03%
	2,41%
 
É certo afirmar que a energia potencial gravitacional é igual a soma das energias cinemáticas de translação e rotação? Por quê?
Não, a energia potencial gravitacional esta ligada a uma altura em relação a uma referência e a energia cinética está presente quando algo está em movimento. Quando o cilindro está no início inclinado possui energia potencial gravitacional quando foi solto a energia gravitacional passa a ser energia cinemática.
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?
	Grandeza
	Cilindro oco
	Cilindro maciço
	Erro relativo percentual em relação a energia inicial do cilindro (%)
	1,03%
	2,41%
O motivo é o atrito que é exercido sobre a energia cinemática, em um sistema isolado e sem considerar perda isso será 0.
Como você definiria a conservação da energia em termos das energias envolvidas neste experimento?
É um movimento em que se atuam forças conservativas a energia mecânica permanece contate. E uma mecânica é conservada quando a soma da energia potencial com a cinemática é igual em qualquer posição e em todos os instantes.
Conclusão:
Portando o princípio da conservação de energia é utilizado em diferentes transformações de energia simulada. Ao longo do experimento, observamos que a energia inicial do sistema virtual foi convertida em outras formas de energia, mas a soma total das diferentes formas de energia permaneceu constante, senso assim confirmando a lei de conservação de energia.
Bibliografia:
Algetec – Laboratórios Virtuais. Simulador “Movimento Retilíneo Uniforme – MRU”
Disponível em: https://www.virtuaslab.net/ualabs/ualab/10/637562f019554.html, acesso em
22/06/2023.
CHAVES, Alaor. Física Básica: Mecânica. Grupo GEN, 2007. E-book. ISBN 978-85-216-1932-1.
Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/978-85-216-1932-1/. Acesso
em: 22 jun. 2023.
HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de Física - Vol. 1 -
Mecânica, 10ª edição. Grupo GEN, 2016. E-book. ISBN 9788521632054. Disponível em:
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788521632054/. Acesso em: 22 jun. 2023.
HEWITT, Paul. Física Conceitual. Grupo A, 2015. E-book. ISBN 9788582603413. Disponível
em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788582603413/. Acesso em: 22 jun. 2023.
https://pt.wikipedia.org/wiki/Lei_da_conserva%C3%A7%C3%A3o_da_energia
RELATORIO DE AULA PRÁTICA
FÍSICA GERAL E
EXPERIMENTAL MECANICA
LANÇAMENTOS HORIZONTAIS E COLISÕES
ENGENHARIA ELÉTRICA
NOME: Kleberson Gilberto Martins de Oliveira
2º semestre 2023
Introdução:
Os Lançamentos horizontais e as colisões são fenômenos estudados na física que envolvem o movimento de corpos em diferentes situações. O lançamento horizontal ocorre quando um objeto é lançado horizontalmente, sem nenhum componente vertical na velocidade inicial, já as colisões são interações entre dois ou mais corpos, onde ocorre transferência de momento linear e energia.
Objetivo:
O objetivo do experimento virtual é analisar e compreender os conceitos de lançamento horizontal e colisões, analisando suas características e propriedades, com tudo investigar as leis de conservação de momento linear e energia em colisões.
Metodologia Experimental:
Realizado o acesso ao laboratório virtual para ser feito a simulação de lançamentos horizontais e colisões, Realizado o lançamento horizontal de um objeto, ajustando a velocidade inicial e observado o alcance e o tempo de voo, com isso deixando registrado os dados em relação ao alcance velocidade e tempo de voo, feito algumas diferentes colisões entre objetos, observando as mudanças de velocidade e na direção após a colisão, Verificado a conservação de momento linear e energia durante as colisões, comparando os valores antes e depois da colisão do objeto, todos os resultados obtidos foram registrado durante a colisão e analisado as leis de conservação envolvidas.
Avaliação do resultado:
1. Qual foi o valor médio do alcance horizontal para os lançamentos realizados?
No experimento realizado o valor médio de alcance horizontal dos lançamentos realizado foi de aproximadamente 26,5cm.
2. Qual a velocidade da esfera metálica quando ela perde contato com a rampa?
Ao realizar os cálculos necessários podemos observar que a velocidade da esfera após perder o contato com a rampa 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. Identifiquequal esfera metálica produziu cada 
circunferência. 
Ao realizar o ensaio, podemos observar 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 responsável por produzir a circunferência de menor 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 e 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 os devidos cálculos podemos observar que a velocidade da esfera 2 é de aproximadamente 0,8 cm/s e o da esfera 1 é de aproximadamente 9,6 cm/s.
Conclusão:
Com base nos resultados obtidos em experimento no laboratório virtual, os lançamentos horizontais e as colisões seguem o princípio da conservação de momento linear e energia, e o estudo desses fenômenos é essencial para compreenderemos o movimento de corpos e as interações entre eles. As leis da conservação de momento linear e energia são muito aplicadas em diversas áreas da física e engenharia sendo fundamental para analisarmos e prevermos o comportamento de sistemas físicos.
Bibliografia:
Algetec – Laboratórios Virtuais. Simulador “Movimento Retilíneo Uniforme – MRU”
Disponível em: https://www.virtuaslab.net/ualabs/ualab/10/637562f019554.html, acesso em
22/06/2023.
CHAVES, Alaor. Física Básica: Mecânica. Grupo GEN, 2007. E-book. ISBN 978-85-216-1932-1.
Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/978-85-216-1932-1/. Acesso
em: 22 jun. 2023.
HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de Física - Vol. 1 -
Mecânica, 10ª edição. Grupo GEN, 2016. E-book. ISBN 9788521632054. Disponível em:
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788521632054/. Acesso em: 22 jun. 2023.
HEWITT, Paul. Física Conceitual. Grupo A, 2015. E-book. ISBN 9788582603413. Disponível
em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788582603413/. Acesso em: 22 jun. 2023.
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/lancamento-horizontal.htm
https://www.todamateria.com.br/lancamento-horizontal/
Velocidade media em função do tempo
Valores Y	S0 a S2	S2 a S4	S4 a S6	S6 a S8	S8 a S10	0.65300000000000002	0.72199999999999998	0.79800000000000004	0.86699999999999999	0.93