ROTEIRO EXPERIMENTAL - ESTATICA_tres etapas_FM_KIT POLO

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<p>ROTEIRO DO EXPERIMENTO BALANÇA DE PRATOS – ESTÁTICA</p><p>Prof. Fernanda Fonseca</p><p>Essa atividade é organizada em três partes: uma parte teórica, outra parte</p><p>realizada no laboratório virtual e uma terceira parte desenvolvida com materiais</p><p>de laboratório do polo (Kit Polo de Física Mecânica 1 – Caixa 23).</p><p>Após a realização das três etapas, rediga o Relatório Experimental conforme o</p><p>modelo disponibilizado na AULA 9 ATIVIDADE PRÁTICA. O relatório deve</p><p>conter todas as informações coletadas, tratadas e analisadas nas três etapas</p><p>que compõe essa Atividade Prática.</p><p>Após a finalizar a redação do Relatório Experimental, realize a entrega do</p><p>mesmo pelo ícone TRABALHOS da disciplina.</p><p>PARTE 1 – ANÁLISE TEÓRICA – Questões orientadoras</p><p>1) Descreva e explique quais são as condições que possibilitam um corpo estar</p><p>em equilíbrio?</p><p>2) Explique os princípios físicos envolvidos nos estudos sobre Equilíbrio Estático</p><p>que descrevem o funcionamento de uma balança de pratos.</p><p>3) Uma balança tem braços desiguais. Ela é equilibrada com um bloco de 1,50</p><p>kg no prato da esquerda e um bloco de 1,95 kg no braço da direita (conforme a</p><p>figura). Se o bloco de 1,95 kg está posicionado a uma distância L2 de 10 cm do</p><p>eixo de rotação da balança, qual é a distância L1 que do bloco de 1,50 kg em</p><p>relação ao eixo de rotação para que o sistema permaneça em equilíbrio?</p><p>PARTE 2 – LABORATÓRIO VIRTUAL</p><p>1) Acesse o LABORATÓRIO VIRTUAL DA ALGETEC – BALANÇA DE PRATOS</p><p>pelo ícone disponibilizado na AULA 9 – ATIVIDADE PRÁTICA.</p><p>2) Clique sobre o ícone EXPERIMENTO e, sem seguida, sobre a imagem do</p><p>laboratório para acessá-lo.</p><p>3) Ao acessar a plataforma, clique sobre uma das massas sobre a bancada com</p><p>o botão esquerdo do mouse.</p><p>4) A massa será posicionada sobre a balança.</p><p>5) Selecione a vista FRONTAL no quadro do canto superior esquerdo da tela.</p><p>6) Posicione o cursor do mouse sobre o contrapeso e registre a informação sobre</p><p>a massa que aparecerá na parte inferior da tela. Registre essa informação e</p><p>converta a medida para quilograma.</p><p>mCONTRAPESO=_____________ g =________________ kg</p><p>7) Clique com o botão esquerdo do mouse sobre o contrapeso e arraste até que</p><p>a balança fique alinhada horizontalmente (em equilíbrio).</p><p>8) Clique em INSPECIONAR no canto superior direito da tela para que as</p><p>medidas das distâncias entre a massa (posicionada no centro do prato) e o eixo</p><p>de rotação da balança e entre o contrapeso e o eixo de rotação da balança sejam</p><p>informadas na tela. Registre essas medidas e converta-as para metro.</p><p>dCONTRAPESO=______________________ cm = ________________ m</p><p>dMASSA=_______________________cm = ________________ m</p><p>9) Calcule a força peso PCONTRAPESO sofrida pelo contrapeso. Adote a aceleração</p><p>gravitacional como g=9,81 m/s².</p><p>PCONTRAPESO=mCONTRAPESO  g</p><p>10) A partir das condições de equilíbrio, calcule a força peso PMASSA da</p><p>massa+prato posicionada sobre a balança.</p><p>PMASSA  dMASSA=PCONTRAPESO  dCONTRAPESO</p><p>11) Calcule a massa mMASSA do corpo+prato posicionados na balança.</p><p>PMASSA=mMASSA  g</p><p>12) Determine o momento de rotação decorrente da força peso PCONTRAPESO e da</p><p>força peso PMASSA e registre na Tabela de Dados 1.</p><p>MCONTRAPESO=PCONTRAPESO  dCONTRAPESO=__________ N.m</p><p>MMASSA=PMASSA  dMASSA=__________ N.m</p><p>13) Qual o momento de rotação resultante? Considere que a tendência de</p><p>rotação no sentido horário gera momento negativo e a tendência de rotação no</p><p>sentido anti-horário gera momento positivo.</p><p>MR=M1+M2</p><p>14) Clique com o botão esquerdo do mouse sobre a massa na balança para que</p><p>ela retorne para a bancada.</p><p>15) Repita o experimento com outras duas massas diferentes da bancada e</p><p>preencha a Tabela de Dados 1 abaixo com as informações.</p><p>TABELA DE DADOS 1</p><p>Experimento</p><p>mCONTRAPESO</p><p>(kg)</p><p>PCONTRAPESO</p><p>(N)</p><p>dCONTRAPESO</p><p>(m)</p><p>MCONTRAPESO</p><p>(N.m)</p><p>mMASSA</p><p>(kg)</p><p>PMASSA</p><p>(N)</p><p>dMASSA</p><p>(m)</p><p>MMASSA</p><p>(N.m)</p><p>1</p><p>2</p><p>3</p><p>PARTE 3 – EXPERIMENTO PRÁTICO COM KIT POLO DE FÍSICA MECÂNICA</p><p>1 (Caixa 23)</p><p>Materiais:</p><p>• 1 fixador magnético.</p><p>• 1 presilha para fixar o dinamômetro.</p><p>• 1 conjunto de massas aferidas 50 g com gancho.</p><p>• 1 painel magnético 500x650 mm.</p><p>• 2 hastes 400 mm fêmea.</p><p>• 2 hastes 400 mm macho.</p><p>• 2 tripés tipo estrela com manípulo e sapatas.</p><p>• 1 dinamômetro de 5,0 N</p><p>• 1 pino para pendurar o transferidor/travessão.</p><p>• 1 travessão com régua milimétrica.</p><p>16) Medir o peso P da régua usada como travessão com o dinamômetro e registrar.</p><p>𝑃𝑇𝑅𝐴𝑉𝐸𝑆𝑆Ã𝑂 = _______________ 𝑁</p><p>17) Monte o painel deixando-o na posição vertical apoiado com as hastes e os</p><p>tripés.</p><p>18) Fixe o travessão no painel utilizando o fixador magnético e o pino (eixo) de</p><p>modo que ele permaneça em equilíbrio alinhado horizontalmente, conforme a</p><p>figura abaixo.</p><p>19) Suspenda as massas aferidas de 50 g com gancho no travessão de modo a</p><p>mantê-lo alinhado horizontalmente, de modo que as massas suspensas em cada</p><p>lado do eixo sejam distintas e estejam posicionadas de forma assimétrica em</p><p>relação ao eixo de rotação. Registre as massas suspensas.</p><p>m1=__________ kg</p><p>m2=__________kg</p><p>20) Registre a distância d1 medida da posição da massa suspensa m1 e o eixo</p><p>de rotação e a distância d2 medida da posição da massa suspensa m1 e o eixo</p><p>de rotação. Utilize as medidas de distância em metro. Registre na Tabela de</p><p>Dados 2</p><p>d1=____________ cm = ______________ m</p><p>d2=____________ cm = ______________ m</p><p>21) Calcule a força peso P1 que atua sobre a massa m1 suspensa. Adote a</p><p>aceleração gravitacional como g=9,81 m/s². Registre na Tabela de Dados 2</p><p>P1=m1  g</p><p>22) Calcule a força peso P2 que atua sobre a massa m2 suspensa. Adote a</p><p>aceleração gravitacional como g=9,81 m/s². Registre na Tabela de Dados 2</p><p>P2=m2  g</p><p>23) O momento de rotação decorrente da força peso P1 e da força peso P2 e</p><p>registre na Tabela de Dados 2.</p><p>M1=P1  d1=__________ N.m</p><p>M2=P2  d2=__________ N.m</p><p>24) Qual o momento de rotação resultante? Considere que a tendência de</p><p>rotação no sentido horário gera momento negativo e a tendência de rotação no</p><p>sentido anti-horário gera momento positivo.</p><p>MR=M1+M2</p><p>25) Repita o experimento com diferentes massas e posições e preencha a</p><p>Tabela de Dados 2.</p><p>TABELA DE DADOS 2</p><p>Experimento m1 (kg) P1 (N) d1 (m) M1 (N.m) m2 (kg) P2 (N) d2 (m)</p><p>M1</p><p>(N.m)</p><p>1</p><p>2</p><p>3</p><p>ANÁLISE DOS EXPERIMENTOS</p><p>a) A partir das observações, como podemos descrever um sistema em</p><p>equilíbrio?</p><p>b) Quais as condições para que um sistema permaneça em equilíbrio?</p><p>c) À medida que a massa do corpo na balança ou na régua suspensa (travessão)</p><p>aumenta, a distância em relação ao eixo de rotação para manter o equilíbrio</p><p>aumenta ou diminui?</p><p>OBS: Insira fotos da sua montagem da Parte 3 –</p><p>Experimento Prático no seu relatório.</p>