porofolio fisica 2 semestre

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AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS
Soraia Cardoso Abdo
RA: 3698715601
 
RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA - FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL: ENERGIA
1- Princípio da Conservação da Energia 
2- Estática - Balança de Prato 
3- Hidrostática 
4- Dilatômetro
1- 2- 
 
3- 4- 
 
INTRODUÇÃO:
Atividades práticas realizadas em ambiente virtual por meio de Software da ALGETEC Laboratórios Virtuais. No quais se teve a possibilidade de operar os equipamentos do Laboratório Virtual para investigar os seguintes conceitos:
* Princípio de conservação de energia – M movimento de Rolamento:
Dois cilindros, com características diferentes foram submetidos a um movimento de translação com rotação, que ocorreu em um plano inclinado. Durante a realização da atividade foi necessário a utilização de um multi cronômetro digital ligado a um sensor, o qual registrou a velocidade de translação dos dois cilindros de aço (um oco e um maciço). 
Com os dados obtidos foi possível calcular grandezas como a velocidade angular, o momento de inércia, a energia cinética de translação, a energia cinética de rotação e a energia potencial gravitacional para cada um dos objetos testados.
* Estática- Balança do prato:
 Experimento utilizado para investigar as condições de equilíbrio de corpos rígidos. Para tal foi necessário utilizar uma balança de prato com um 
contrapeso móvel para obter dados de distância ao eixo de aplicação de forças, para assim ser possível calcular a massa dos objetos usados para calcular uma força de rotação na balança.
*Hidrostática – Empuxo:
 Experimento prático virtual para validar a hipótese científica “empuxo” também conhecida como o princípio de Arquimedes. 
Neste experimento podemos verificar a força que os líquidos exercem nos sólidos e calcular uma 
Característica específica de um material: o volume. Para tal utilizamos um dinamômetro bem como alguns materiais axilares. 
*Dilatometro:
 Para este experimento foi utilizado alguns materiais metálicos (cobre, latão e aço), um bico de Bunsen para alterar a temperatura destes materiais, um 
Termômetro para tais registros e um relógio comparador para coletar os dados das alterações sofridas pelos materiais durante o experimento. Após isso foram feitos os cálculos para validação dos dados coletados. 
ATIVIDADE 01
Princípio da Conservação da Energia
1- Iniciando o Experimento
Nivelando a base, ajustando os pés da base do plano inclinado, deixando a bolha no nível centralizada.
2 - Posicionado o fuso elevador
Neste experimento usarem os a posição para 
grandes inclinações . Portanto, posicionei o fuso elevador na posição mais próxima do transferido.
este experimento us arem os a posição par a grand es inclina ções . Porta nto, posic ione i o
fuso elevador na posiç ão mais próx ima do transf eridor.
3 - Ajustando a inclinação da Rampa
Inicie a etapa de regulagem do ângulo da rampa, girando o fuso. Com o fuso na posição de grandes inclinações e observando o transferidor, ajuste o ângulo para 20°.
4 - Ligando
Conectando a fonte de alimentação.
Conectando a fonte de alim enta ção .
Ajustando a unidade es c alar .
Ajustando a unidade de escala
Conectando a fonte de alim enta ção .
Ajustando a unidade es c alar .
Ajuste a posição do sensor para a distância desejada. Para isso, clique sobre o sensor e arraste o mouse. Perceba que, no canto inferior esquerdo da tela, surgir á uma janela, com o indicado na figura abaixo, com a escala graduada do plano inclinado e a indicação da posição do sensor. Coloque-o na posição 300 mm da régua.
A partir de agora o experimento está pronto par a começar. Retorne à câmera “Plano inclinado” e posicione o corpo de prova oco no plano inclinado. Para isso, clique s obre ele e arraste até a posição desejada. Verifique o resultado da velocidade linear medida no display do multicronômetro.
Descida 01
Descida 02
Descida 03
Descida 01
Descida 02
Descida 03
Ajuste a posição do sensor para a distância desejada. Para isso, clique sobre
o sensor e arraste o mouse. Perc eba que, no canto inferior esquerdo da tela , surgir á
uma janela, com o indicado na f igura abaixo, com a escala graduada do plano incl inado e
a indicação da posi ção do sensor. Coloqu e-o na posição 300 mm da régua
Dados Coletados:
	Velocidade Linear(m/s)
	Cilindro Oco
	Cilindro Maciço
	Descida 1
	0,051
	0,050
	Descida 2
	0,053
	0,049
	Descida 3
	0,055
	0,051
	Descida 4
	0,053
	0,05
Dados do Objeto:
	Especificações
	Cilindo Oco
	Colindro Maciço
	Massa –(kg)
	0,11 Kg
	0,30 Kg
	Diâmetro Interno- (m)
	0,04 m
	---------
	Diâmetro Externo (m)
	0,050 m
	0,050m
	Densidade do aço
	7,86
	7,86
Sabendo que o corpo f oi solto da posição inicial
 60 mm, e utilizando as equações que você estudou no livro de Física Geral e Experimental: Energia, preencha um a tabela como a que se segue:
Conclusão 
Através desses experimento podemos chegar a uma conclusão básica e
entender um pouco mais através métodos práticos do princípio da conservação de
energia. Por ser um conceito relacionado com variações que se encontram os corpos;
podendo ser analisado o movimento (energia cinética) e suas grandezas, seja ela
movimento de inercia, velocidade linear e angular e as energia que acontece
simultaneamente correlacionadas em determinado instante de um corpo em
movimento como energia cinética de translação e de rotação.
Podemos perceber que os movimentos r otacionais em planos inclinados a
variações da energia cinética e energia potencial gravitacional. Podemos concluir de
fato que a energia mecânica é a soma de todas as energias do corpo em movimento,
já num contexto geral podemos observar que os dados estão relacionado com massa
do corpo isto é ; quanto mais massa serão maiores os valores coletados dos dados
correlacionados exceto na velocidade angular
Através desses experimento podemos chegar a uma conclusão básica e
entender um pouco mais através métodos práticos do princípio da conservação de
energia. Por ser um conceito relacionado com variações que se encontram os corpos;
podendo ser analisado o movimento (energia cinética) e suas grandezas, seja ela
movimento de inercia, velocidade linear e angular e as energia que acontece
simultaneamente correlacionadas em determinado instante de um corpo em
movimento como energia cinética de translação e de rotação.
Podemos perceber que os movimentos r otacionais em planos inclinados a
variações da energia cinética e energia potencial gravitacional. Podemos concluir de
fato que a energia mecânica é a soma de todas as energias do corpo em movimento,
já num contexto geral podemos observar que os dados estão relacionado com massa
do corpo isto é ; quanto mais massa serão maiores os valores coletados dos dados
correlacionados exceto na velocidade angular
Através desse experimento podemos chegar a uma conclusão básica e entender um pouco mais através métodos práticos do princípio da conservação de energia. Por ser um conceito relacionado com variações que se encontram os corpos; podendo ser analisado o movimento (energia cinética) e suas grandezas, seja ela movimento de inercia, velocidade linear e angular e as energias que acontece simultaneamente correlacionadas em determinado instante de um corpo em movimento como energia cinética de translação e de rotação. Podemos perceber que os movimentos rotacionais em planos inclinados a variações da energia cinética e energia potencial gravitacional. Podemos concluir de fato que a energia mecânica é a soma de todas as energias do corpo em movimento, já num contexto geral podemos observar que os dados estão relacionados com massa do corpo isto é; quanto mais massa serão maiores os valores coletados dos dados correlacionados exceto na velocidade angular.
ATIVIDADE 02
ESTÁTICA - BALANÇA DE PRATO
Objetivo: Esse relatório tem por objetivo na atividade prática 2, o objetivo consiste em aplicar e testar seus conhecimentos acercade momento de uma força e equilíbrio de rotação para encontrar o valor da massa de 4 diferentes corpos de prova.
2 - Iniciando o experimento 
Dados 
Peso do prato 200g
Peso do contrapeso 500g
Dados Corpo de Prova 01
	Corpo da prova 
	Distância do prato ao eixo central (cm)
	Distância do contrapeso ao eixo central (cm)
	Massa do prato balança (grama)
	Massa do contrapeso (grama)
	Massa do corpo da prova (grama)
	
01
	
14,5
	
10,2
	
200
	
500
	
151,72
Dados Corpo de Prova 02
	Corpo da prova 
	Distância do prato ao eixo central (cm)
	Distância do contrapeso ao eixo central (cm)
	Massa do prato balança (grama)
	Massa do contrapeso (grama)
	Massa do corpo da prova (grama)
	
02
	
14,5
	
8,6
	
200
	
500
	
96,55
Dados Corpo de Prova 03
	Corpo da prova 
	Distância do prato ao eixo central (cm)
	Distância do contrapeso ao eixo central (cm)
	Massa do prato balança (grama)
	Massa do contrapeso (grama)
	Massa do corpo da prova (grama)
	
03
	
14,5
	
7,8
	
200
	
500
	
68,96
Dados peso 04
	Corpo da prova 
	Distância do prato ao eixo central (cm)
	Distância do contrapeso ao eixo central (cm)
	Massa do prato balança (grama)
	Massa do contrapeso (grama)
	Massa do corpo da prova (grama)
	
01
	
14,5
	
7,3
	
200
	
500
	
51,72
3 - Após os procedimentos iniciais realizou-se os cálculos das massas dos corpos de prova 01 ao 04 através da formula obtendo os resultados conforme tabela abaixo de cada corpo de prova 
Conclusão
Através desse experimento conseguimos identificar as massas dos corpos de prova sugeridos verificou que o corpo de prova 01(maior) massa 151,72g e a distância do contrapeso ao eixo central (10,2cm) e corpo de prova 04(menor) massa 51,72g e a distância do contrapeso ao eixo central (7,3cm) concluímos que quanto maior for a massa do corpo de prova maior será a distância do contrapeso ao eixo central, pois variando a distância do contrapeso ajusta o equilíbrio estático do momento.
ATIVIDADE 03
HIDROSTÁTICA – EMPUXO
 Imagens do experimento:
 
 
Resultados: 
 Após inserido o cilindro em baixo do recipiente no dinamômetro podemos verificar que a resultante do seu peso é 0,9091N e ao ser mergulhado na água sofre uma força de mesma direção, porém em sentido contrário denominada empuxo, alterando seu resultante par a 0,4184N. Ou seja realizando comparações entre tais resultados podemos entender que esta força que fez reduzir o peso do cilindro é o empuxo. Em termos matemáticos o 
cálculo do modulo da força que provocou a diminuição de peso ira ser: 
Pfcl= peso aparente do cilindro fora do liquido 
Pdcl=peso aparente do cilindro dentro do liquido 
E = Pfcl - Pdcl 
E = 0,9091N - 0,4184N 
E= 0,4907N 
VOLUME DESLOCADO: 
Volume deslocado é a quantidade do líquido que um corpo desloca ao ser imerso no mesmo. Este volume deslocado é igual ao volume do corpo que é submerso. Bem como podemos observar esse princípio em nosso experimento, quando descemos o cilindro dentro da solução aquosa contida no béquer. 
Sabendo também que o sentido do empuxo é de baixo para cima na direção vertical, podemos definir matematicamente o princípio de Arquimedes, sendo que o mesmo resulta na equação que descreve a 
Força de empuxo e a relação deste fenômeno com o volume aquoso a 
ser deslocado, conforme podemos observar abaixo: 
E=df⋅Vf ⋅g 
Onde: 
E é o empuxo 
Df é a densidade do fluido; 
Vf é o volume deslocado; 
g é a aceleração da gravidade.
Podemos afirmar que a força de empuxo não depende da densidade do corpo que será submerso no líquido. Porém o volume deslocado faz uma relação entre a densidade do fluido no qual o corpo sólido será submerso e a densidade do próprio sólido. Este valor pode ser usado para verificar se o corpo irá afundar, flutuar ou entrar em equilíbrio com o fluido. 
Assim temos três definições quanto a densidade, se a densidade do solido é maior que a do fluido o corpo ira afundar, se for menor vai flutuar se for igual ira estar em equilíbrio parado. 
Portanto o volume deslocado depende da relação entre a densidade do fluido aquoso e do corpo a ser submerso.
CONCEITUANDO OS PRINCÍPIOS DO EXPERIMENTO: 
Neste experimento podemos analisar o conceito da força de empuxo e seus princípios de atuação em objetos sólidos quando submersos em soluções aquosas. Após uma análise mais aprofundada sobre alguns dos princípios atuantes neste experimento podemos verificar também sobre como o volume do corpo submerso está diretamente ligado ao volume 
Deslocado do líquido aquoso, e o quanto que as características de densidade do material sólido e aquoso influenciam neste processo. 
ATIVIDADE 04
DILATOMETRO
Imagem do Experimento:
 
 
VALIDANDO RESULTADOS: 
 
A dilatação linear de um objeto é calculada usando a fórmula: 
ΔL = α * L * ΔT 
Onde: 
ΔL é a variação no comprimento do objeto, 
α é o coeficiente de dilatação linear do material, 
L é o comprimento inicial do objeto, e 
ΔT é a variação de temperatura. 
 
Tubo de cobre: coeficiente de dilatação linear do 0,000016 por grau Celsius. 
A variação de temperatura é calculada como a diferença entre a temperatura 
final e a temperatura inicial: 
ΔT = Tfinal - Tinicial = 98,7 °C - 25,1 °C = 73,6 °C 
Aplicando a fórmula, fórmula temos: 
ΔL = (0,000016 1/°C) * (500 mm) * (73,6 °C) 
= 0,061 mm 
Então temos que a dilatação linear do tubo de cobre é de 0,061 mm, validando 
assim nosso experimento com este material.
Tubo de latão: O coeficiente de dilatação linear do latão varia dependendo da 
composição específica do material, mas um valor comum é aproximadamente 
19 × 10^-6 °C^-1. 
ΔL = α * L0 * ΔT 
onde: 
ΔL é a variação de comprimento, 
α é o coeficiente de dilatação linear, 
L0 é o comprimento inicial do tubo, e 
ΔT é a variação de temperatura. 
Aplicando os valores encontrados, temos: 
ΔL = (19 × 1 0^-6 °C^-1) * (500 mm) * (98.7 °C - 25.2 °C) 
Calculando essa expressão: 
ΔL ≈ (19 × 1 0^-6) * (500) * (73.5) 
≈ 0.068775 mm 
Portanto, a dilatação linear do tubo de latão é aproximadamente 0.068775mm, utilizando uma margem de erro do equipamento ou operação, bem como considerando que a composição do material pode ter variações, podemos tratar como válido o experimento.
Tubo de aço: Para calcular a dilatação linear do tubo de aço, precisamos conhecer o coeficiente de dilatação linear do aço. No entanto, esse coeficiente 
pode variar dependendo da composição específica do aço. 
Utilizando um valor médio aproximado para o coeficiente de dilatação linear do 
aço, que é de aproximadamente 12 x 10^-6 por grau Celsius. 
Substituindo os valores na fórmula, temos: 
ΔL = (12 x 10^-6) * (500 mm) * (98.7 - 25.2) 
ΔL ≈ (12 x 10^-6) * (500 mm) * (73.5) 
ΔL ≈ 0.036 m m 
Portanto, a dilatação linear do tubo de aço é aproximadamente 0.036 mm. Esse valor é ligeiramente diferente do valor de variação de comprimento registrado em 0.039 mm, o que pode ser devido a uma aproximação utilizada no 
coeficiente de dilatação linear. 
CONCEITUANDO OS PRINCÍPIOS DO EXPERIMENTO: 
 
Podemos observar que ao submeter alguns tipos de materiais a uma variação de temperatura, ocorre uma alteração em suas caraterísticas que influencia 
Diretamente no seu tamanho, comprimento, volume e demais características relacionadas ao mesmo. Tais informações são de estrema importância para 
Saber como tal material se comporta quando submetido a determinadas circunstâncias.
CONCLUSÃO
 Os experimentos mostraram de forma prática algumas aplicabilidades de alguns conceitos de física bem como aprofundaram mais o conhecimento sobre aspectos específicos de cada material, tal como como o quanto sua forma e distribuição de massa influenciam em relação ao conceito de conservação de energia, bem como as forças necessárias para que um movimento ocorra e as resultantes dos diversos tipos de movimento. 
Mostrou também como que algumas leis da física agem diretamente sobre as forças aplicadas em objetos quando submetidosa diferentes meios, a exemplo da força de empuxo, gravidade, etc. Apresentou como podemos realizar variações das forças aplicadas sobre os objetos de forma a aumentar ou diminuir sua influência sobre outra força por meio da aplicação destas em distâncias relativas ao eixo de rotação e também como as variações de 
Temperatura influenciam nos materiais. 
Tais conceitos estão presentes em nosso mundo e são aplicados no nosso dia a dia mesmo que não percebamos, seja na movimentação de um veículo, a flutuação de um objeto na água, utilização de um sistema de alavanca, etc. 
Estudar tais situações se faz necessário para que entendamos melhor como podemos utilizar de forma mais eficiente os materiais e ambientes que em que estamos expostos.