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Relatório DE AULA Prática - Física Geral E Experimental Energia Física Geral (Unopar e Anhanguera) Digitalizar para abrir em Studocu A Studocu não é patrocinada ou endossada por nenhuma faculdade ou universidade Relatório DE AULA Prática - Física Geral E Experimental Energia Física Geral (Unopar e Anhanguera) Digitalizar para abrir em Studocu A Studocu não é patrocinada ou endossada por nenhuma faculdade ou universidade Baixado por jackson ramos (jacksonmmmramos@gmail.com) lOMoARcPSD|26551761 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=relatorio-de-aula-pratica-fisica-geral-e-experimental-energia https://www.studocu.com/pt-br/document/unopar-e-anhanguera/fisica-geral/relatorio-de-aula-pratica-fisica-geral-e-experimental-energia/83442850?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=relatorio-de-aula-pratica-fisica-geral-e-experimental-energia https://www.studocu.com/pt-br/course/unopar-e-anhanguera/fisica-geral/6727377?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=relatorio-de-aula-pratica-fisica-geral-e-experimental-energia https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=relatorio-de-aula-pratica-fisica-geral-e-experimental-energia https://www.studocu.com/pt-br/document/unopar-e-anhanguera/fisica-geral/relatorio-de-aula-pratica-fisica-geral-e-experimental-energia/83442850?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=relatorio-de-aula-pratica-fisica-geral-e-experimental-energia https://www.studocu.com/pt-br/course/unopar-e-anhanguera/fisica-geral/6727377?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=relatorio-de-aula-pratica-fisica-geral-e-experimental-energia RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL: ENERGIA FACULDADE ANHANGUERA Aluno: Walace Babino Curso: Superior de Tecnologia em Gestão da Produção Industrial RA: 3618077702 Baixado por jackson ramos (jacksonmmmramos@gmail.com) lOMoARcPSD|26551761 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=relatorio-de-aula-pratica-fisica-geral-e-experimental-energia RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA - FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL: ENERGIA Princípio da Conservação da Energia Estática - Balança de Prato Hidrostática Dilatômetro Baixado por jackson ramos (jacksonmmmramos@gmail.com) lOMoARcPSD|26551761 RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA - FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL: ENERGIA 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 - 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 multicronômetro 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 de 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 causar 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 pel materiais durante o experimento. Após isso foram feitos os cálculos para validação dos dados coletados. Baixado por jackson ramos (jacksonmmmramos@gmail.com) lOMoARcPSD|26551761 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=relatorio-de-aula-pratica-fisica-geral-e-experimental-energia RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA - FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL: ENERGIA ATIVIDADE 01 PRINCÍPIOS DA CONSERVAÇÃO DA ENERGIA PROCEDIMENTOS REALIZADOS: 1. Acessado plataforma online da ALGETEC. 2. Iniciado o Experimento Virtual “Princípio da Conservação da Energia”. 3. Posicionado o nível bolha sobre o plano inclinado e nivelado a base. 4. Ajustado o sensor para a posição 300 mm na régua. 5. Regulado a inclinação da rampa para 20º por meio do fuso elevador. 6. Conectado a fonte de energia do multicronômetro na tomada. 7. Conectado o cabo do sensor na porta S0 do multicronômetro. 8. Ligado o multicronômetro. 9. Selecionado o idioma português do multicronômetro. 10. Selecionado a função “F2 VM 1 SENSOR”. 11. Inserido a informação da largura do corpo de prova, igual à 50 mm. 12. Posicionado o cilindro oco próximo ao bloco de madeira 13. Soltado o botão do mouse para que o cilindro iniciasse o movimento. 14. Verificado o valor da velocidade linear apresentado no sensor e anotado as informações na tabela. 15. Repetido os passos 12 a 14 mais duas vezes. 16. Resetado o multicronômetro e repetido os passos 10 a 15 deste experimento com o cilindro maciço. 16. Coletado os dados de dimensão e massa dos cilindros. 17. Preenchido as tabelas 01, 02 e 03 (em anexo) com as grandezas solicitadas através dos cálculos com os dados medidos. Baixado por jackson ramos (jacksonmmmramos@gmail.com) lOMoARcPSD|26551761 RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA - FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL: ENERGIA 18. Comparado os valores da Energia Potencial Gravitacional Inicial e da Energia Cinética Total. Após realizado procedimentos 12 a 14 no experimento três vezes para cada objeto, foi possível encontrar a média dos seguintes dados: Velocidade Linear (m/s) Cilindro Oco Cilindro Maciço Descida 1 0,055 m/s 0,049 m/s Descida 2 0,057 m/s 0,050 m/s Descida 3 0,055 m/s 0,049 m/s Média 0,055 m/s 0,049 m/s Dados dos cilindros: Especificações Cilindro Oco Cilindro Maciço Massa (kg) 0,110 kg 0,300kg Diâmetro interno (m) - 0,4 Diâmetro externo (m) 0,5 0,5 mm Sabendo que o cilindro foi solto da posição inicial 60 mm, e utilizando as devidas fórmulas foram encontrados os seguintes dados: Grandezas Cilindro Oco Cilindro Maciço Momento de Inércia (kg.m²) 0,000056375 kg.m² 0,00009375 kg.m² Velocidade Linear Média (m/s) 0,05 m/s 0,049 m/s Velocidade Angular (rad/s) 0,2578 rad/s 0,196 rad/s Energia Cinética de Translação (J) 0,001375 j 0,2145 j Energia Cinética de Rotação (J) 0,000001608 j 0,000001792 j Energia Cinética Total (J) 0,0001391 j 0,000393 j Energia Potencial Gravitacional Inicial (J) 0,126 j 0,2138 j Diferença percentual entre a Energia Cinética Total e a Energia Potencial Inicial em relação a esta (J) 99,999% 99,999% Baixado por jackson ramos (jacksonmmmramos@gmail.com)lOMoARcPSD|26551761 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=relatorio-de-aula-pratica-fisica-geral-e-experimental-energia RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA - FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL: ENERGIA CONCEITUANDO A DIFERENÇA EXISTENTE ENTRE OS VALORES DA ENERGIA POTENCIAL INICIAL E A ENERGIA CINÉTICA TOTAL NO MOMENTO EM QUE OS CILINDROS PASSAM PELO SENSOR: A diferença ocorre devido as variações na energia total e a conversão da energia em diferentes formas durante o movimento. A energia potencial inicial é a energia associada à posição de um objeto em relação a algum ponto de referência, ela depende da altura do objeto em relação a esse ponto de referência e outros fatores Já a energia cinética, por outro lado, é a energia associada ao movimento de um objeto, ela depende da massa do objeto e de sua velocidade. Quando o cilindro é solto no ponto mais alto do plano elevado e começa a rolar, sua energia potencial inicial é convertida em energia cinética à medida que ele ganha velocidade. A energia potencial diminui à medida que a altura diminui, enquanto a energia cinética aumenta à medida que a velocidade aumenta. No ponto mais baixo de sua trajetória, toda a energia potencial inicial é convertida em energia cinética máxima. Baixado por jackson ramos (jacksonmmmramos@gmail.com) lOMoARcPSD|26551761 RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA - FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL: ENERGIA No entanto, se houver perda de energia durante o movimento, seja devido ao atrito, colisões com outros objetos ou outros fatores, a energia total do sistema não será totalmente conservada. Isso significa que a energia cinética total medida no sensor considerando o mesmo como o ponto mais baixo da trajetória pode ser menor do que a energia potencial inicial. A diferença entre esses valores representa a quantidade de energia perdida durante o movimento. Portanto, a diferença entre os valores da energia potencial inicial e a energia cinética total está relacionada à conservação de energia e às possíveis perdas de energia durante o movimento do objeto. ATIVIDADE 02 ESTÁTICA - BALANÇA DE PRATO PROCEDIMENTOS REALIZADOS: 1. Acessado a plataforma online da ALGETEC. 2. Acessado o Experimento Virtual “Estática – Balança de Prato”. 3. Verificado e anotado os dados de massa do prato. 4. Verificado e anotado a massa o contrapeso. 5. Posicionado um corpo de prova sobre o prato da balança. 6. Ajustado o contrapeso até obter o equilíbrio. 7. Anotado as distâncias do peso e do contrapeso até o pivô da balança. 8. Repetido os procedimentos para os outros três corpos de prov 9. Calculado a massa de cada corpo de prova utilizando a condição de equilíbrio de momentos. Baixado por jackson ramos (jacksonmmmramos@gmail.com) lOMoARcPSD|26551761 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=relatorio-de-aula-pratica-fisica-geral-e-experimental-energia RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA - FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL: ENERGIA CONDIÇÃO ORIGINAL. - Peso do prato = 200 g P = 0,2 x 10 = 2 N - Peso do contrapeso = 500 g P = 0,5 x 10 = 5 N - Distância do prato ao eixo de rotação = 14,5 cm = 0,145 m - Distância do contrapeso ao eixo de rotação = 28,3 cm = 0,283 m MA(Prato) = F x d MB(Contrapeso) = F x d para MA = MB MA(Prato) = 2 x 0,145 0,29 = 5 x d MA = 0,29 Nm d = 0,29/5 = 0,058 m = 5,8 cm Aproximando o contrapeso do eixo de rotação a uma de distância de 5,8 cm, o sistema estará em equilíbrio. DESCOBRINDO A MASSA DOS PESOS DE PROVA. Inserindo os pesos e equalizando o sistema deslizando o contrapeso e medindo a sua distância até o eixo de rotação. 1) Peso corpo de prova 01 → Distância do contrapeso eixo = 10,1 cm = 0,101 m MB(Contrapeso) = F x d MB(Contrapeso) = 5 x 0,101 MB = 0,505 Nm Para MB = MA MA = F x d 0,505 = F x 0,145 F = 0,505/0,145 +/ - 3,45 N 2N (Prato) +/- 1,48 N 1,48 N / 10 (aceleração) = 0,148 Kg 2) Peso corpo de→prova 2 Distância do contrapeso ao eixo = 8,7 cm = 0,087 m MB(Contrapeso) = F x d MB(Contrapeso) = 5 x 0,087 MB = 0,435 Nm Para MB = MA MA = F x d 0,435 = F x 0,145 F = 0,435/0,145 +/ - 3 N 2N (Prato) +/- 1 N 1 N / 10 (aceleração) = 0,100 Kg Baixado por jackson ramos (jacksonmmmramos@gmail.com) lOMoARcPSD|26551761 RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA - FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL: ENERGIA 3) Peso corpo de prova 03 → Distância do contrapeso eixo = 7,8 = 0,078 m MB(Contrapeso) = F x d MB(Contrapeso) = 5 x 0,078 MB = 0,390 Nm Para MB = MA MA = F x d 0,390 = F x 0,145 F = 0,390/0,145 +/ - 2,69 N 2N (Prato) +/- 0,69 N 0,69 N / 10 (aceleração) = 0,069 Kg 4) Pes orpo de prov 04 → Distância do contrapeso eixo = 7,2 = 0,072 m MB(Contrapeso) = F x d MB(Contrapeso) = 5 x 0,072 MB = 0,360 Nm Para MB = MA MA = F x d 0,360 = F x 0,145 F = 0,360/0,145 +/ - 2,48 N 2N (Prato) +/- 0,48 N 0,48 N / 10 (aceleração) = 0,048 Kg 5) Soma da massa de todos os corpos de prova = 565 g→ P = m x a = 0,565 x 10 = 5,65 N Razão entre o peso dos corpos de prova e a distância do contra peso ao eixo de rotação para equilibrar o sistema: MA = F x d MA = 5,65 x 0,145 MA = 0,82 Nm Para MA = MB MB = F x d 0,82 = 5 x d D = 0,82/5 = 0,164 m Baixado por jackson ramos (jacksonmmmramos@gmail.com) lOMoARcPSD|26551761 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=relatorio-de-aula-pratica-fisica-geral-e-experimental-energia RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA - FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL: ENERGIA CONCEITUANDO OS FUNDAMENTOS APLICADOS: Em um sistema onde o contrapeso tem massa menor do que o peso medido, a distância do contrapeso até o eixo de rotação é mais longa. Já quando o contrapeso possui massa maior que o peso medido, a distância deste até o eixo de rotação é mais curta. Essa razão entre pesos e distância pode ser descrita como momento da força aplicada em relação ao centro de gravidade, que neste caso é o eixo da balança. Quanto mais distante deste ponto maior será a força aplicada pelo contrapeso, podendo- se assim obter ponto de equilíbrio mesmo quando a massa do objeto a ser medido for maior do que a massa do próprio contrapeso. Essa força aplicada vai sendo reduzida conforme o contrapeso se aproxima do eixo e aumenta conforme ele se distancia. Baixado por jackson ramos (jacksonmmmramos@gmail.com) lOMoARcPSD|26551761 RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA - FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL: ENERGIA ATIVIDADE 03 HIDROSTÁTICA EMPUXO PROCEDIMENTOS REALIZADOS: 1. Acessado a plataforma online da ALGETEC. 2. Acessado o Experimento Virtual “Hidrostática”. 3. Colocado o cilindro sobre a mesa. 4. Calibrado o dinamômetro. 5. Posicionado o cilindro embaixo do recipiente transparente e anote o valor mostrado pelo dinamômetro. 6. Levantado o dinamômetro 7. Posicionado o béquer embaixo do dinamômetro. 8. Baixado novamente o dinamômetro e anotado o novo valor mostrado p ele. 9. Calculado o Empuxo atuando sobre o cilindro. 10. Calculado o volume do cilindro e comparado com o valor dado. 12. Utilizado a pisseta para encher de água o recipiente transparente acima do cilindro, anotado o novo valor de força indicado pelo dinamômetro. Baixado por jackson ramos (jacksonmmmramos@gmail.com) lOMoARcPSD|26551761 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=relatorio-de-aula-pratica-fisica-geral-e-experimental-energia RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA - FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL: ENERGIA Imagens do experimento: Baixado por jackson ramos (jacksonmmmramos@gmail.com) lOMoARcPSD|26551761RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA - FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL: ENERGIA Conclusão: 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 sua resultante pa a 0,4184N. Ou seja realiz ndo comparações ent e tais resultados podemos entender que esta força que fez reduzir o peso do cilindro é o empucho 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 Baixado por jackson ramos (jacksonmmmramos@gmail.com) lOMoARcPSD|26551761 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=relatorio-de-aula-pratica-fisica-geral-e-experimental-energia