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Física – Estática e cinemática
Demétrio Martins Soares
OBJETIVO
 Identificar a massa de um objeto comparando com um outro objeto verificando desta forma a massa e torque dos mesmo segundo sua distancia de um para o outro em um pendulo.
 
Prática 1 – Equilíbrio de corpos
 METODOLOGIA
1- Acesse o site: https://phet.colorado.edu/sims/html/balancing-act/latest/balancing-act_all.html?locale=pt_BR
2- função de cada item:
2.1- Evidencia-se o valor das massas conhecidas, a força de cada objeto e o nível. 
2.2- Evidencia-se réguas ou a posição em números de cada objeto. Em nossa prática, deixe posicionado a opção “Réguas”.
2.3- Nesse quadro há as massas que serão usadas em nossa prática. Clique algumas vezes na flecha na direita até encontrar massas em formato de presente, chamadas de “Objetos Misteriosos”.
2.4- A simulação começa com a opção de dois pilares de cada lado. Aperte para mudar deixando no estilo gangorra. 
Prática 1 – Equilíbrio de corpos
A fase inicial da prática é calcular a massa do Objeto Misterioso A, para isso, a sugestão é posicionar a massa de 10kg a 1 metro do eixo de rotação e o objeto misterioso a 0,5m do eixo. Note que o sistema está em equilíbrio. Portanto, usando a somatória dos torques igual a zero, é possível calcular a massa de A.
Sendo assim encontramos a seguinte formula:
T=F.d
Onde:
T= Torque
F= Força
d= Distância
Temos:
. =. 
Onde:
M= Massa ou Força atribuída ao objeto
d= Distância
Prática 1 – Equilíbrio de corpos
Usando a formula que encontramos temos:
. =. 
Onde: 
= 0,5 Metros
1 Metro
. 0,5=10. 1
=
= 20 Kg
Massa do Objeto A e igual a 20 Kg.
Prática 1 – Equilíbrio de corpos
 Figura 1
Prática 1 – Equilíbrio de corpos
 Figura 1.1
Testando a prova
Massa do Objeto A e igual a 20 Kg.
Prática 1 – Equilíbrio de corpos
 
Depois, calcule a massa do Objeto Misterioso B. A recomendação é posicionar o objeto A a 0,5m do eixo de rotação e o corpo B a 2 metros de distância.
Prática 1 – Equilíbrio de corpos
 Figura 2
Aplicando-se a fórmula temos:
. =. 
Onde: 
 Kg
= 0,5 Metros
 Metro
Temos:
20 . 0,5=. 2
10=. 2
=
= 5 Kg
Prática 1 – Equilíbrio de corpos
Testando a prova
Massa do Objeto B é igual a 5 Kg.
Figura 2.1
Prática 1 – Equilíbrio de corpos
Com base nos resultados dos itens 8 e 9, responda:
Qual é o total de 𝑀𝐴 + 𝑀𝐵?
20 + 5 = 25 Kg
b) Considerando que 𝑀𝐶 = 3𝑀𝐵, qual seria o valor de 𝑀𝐶?
c) Confirme o resultado da alternativa b) utilizando a gangorra como uma balança rotativa. Ou seja, encontre uma massa que possa equilibrar o valor de 𝑀𝐶. 
Prática 1 – Equilíbrio de corpos
Figura 3
Analise o resultado da opção b) utilizando a gangorra como uma balança de rotação. Isso significa que você deve encontrar uma massa que equilibre o valor de 𝑀𝐶.
Prática 1 – Equilíbrio de corpos
Chega-se à conclusão de que, para preservar o equilíbrio de maneira adequada, é necessário avaliar todos os fatores que afetam o ambiente em questão, incluindo gravidade, massa e distância.
OBJETIVO
O propósito desta atividade é compreender como identificar e distinguir as forças de atrito entre dois objetos, levando em consideração suas massas, ângulos e coeficientes de atrito.
 
Prática 2 – Força de Atrito
 METODOLOGIA
 
Acesse o site: 
https://phet.colorado.edu/sims/html/forces-and-motion-basics/latest/forces-and-motion-basics_pt_BR.html
 A nossa atividade será dividida em várias etapas. Portanto, siga rigorosamente cada procedimento. 
a) Deixe as seguintes opções selecionadas e coloque a lixeira como objeto no meio: Aumente a potência do boneco até atingir o início do movimento. A força que faz com que a força de atrito cinético atue sobre o objeto é 251 N. Junto com esse resultado, há também uma força de atrito cinético indicando 188 N. Portanto, conhecendo esses dados, use a segunda lei de Newton para determinar a aceleração.
Prática 2 – Força de Atrito
METODOLOGIA
b) Conhecendo o valor da força de atrito registrada pelo simulador, calcule o coeficiente de atrito cinético. 
c) Permitir que a força de separação seja um número que antecede a força que pode mover o objeto determina o coeficiente de atrito estático, pois nesta situação a força de atrito estático é igual à força de separação. 
d) Substitua a lixeira por um objeto desconhecido, neste caso o presente. Aumentando gradativamente a força do boneco até a presença, observamos que o valor da força que antecede o movimento do corpo é 126N. Portanto, após calcular o coeficiente de atrito estático do item anterior, determine a massa do objeto desconhecido.
Prática 2 – Força de Atrito
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Deixe as seguintes opções selecionadas e coloque a lixeira como objeto no meio: Aumente a potência do boneco até atingir o início do movimento. A força que faz com que a força de atrito cinético atue sobre o objeto é 251 N. Junto com esse resultado, há também uma força de atrito cinético indicando 188 N. Portanto, conhecendo esses dados, use a segunda lei de Newton para determinar a aceleração.
Prática 2 – Força de Atrito
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Aplicando-se a 2° LEI DE NEWTON temos: =m.a
Prática 2 – Força de Atrito
Onde:
= Força resultante
m= Massa
a= Aceleração
 Sendo assim:
= 63 N
m= 100 Kg
a= ?
=m.a  63=100.a  a=  a=0,63 m/ 
Figura 4
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Conhecendo o valor da força de atrito registrada pelo simulador, calcule o coeficiente de atrito cinético: 
𝑁 
 Onde:
 Força de Atrito Cinético
 Coeficiente de Atrito Cinético
 𝑁 = Força Normal
Como é horizontal, a força normal é igual ao peso, então:
N=P=m.g
(m.g)  188(100.10)  =  =0,188
Prática 2 – Força de Atrito
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Permitir que a força de separação seja um número que antecede a força que pode mover o objeto determina o coeficiente de atrito estático, pois nesta situação a força de atrito estático é igual à força de separação.
𝑁⃗ 
 Onde:
 Força de Atrito Estatico
 Coeficiente de Atrito Estático
 𝑁 = Força Normal
Então teremos:
N=P=m.g
(m.g)  2(100.10)  =  =0,25
Prática 2 – Força de Atrito
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Substitua a lata de lixo por um objeto desconhecido, neste caso o presente. Aumentando gradativamente a força do boneco até a presença, observamos que o valor da força que antecede o movimento do corpo é 126N. Portanto, após calcular o coeficiente de atrito estático do item anterior, determine a massa do objeto desconhecido
 𝑁⃗ 
 Onde:
 Força de Atrito Estatico
 Coeficiente de Atrito Estático
 𝑁 = Força Normal
 m=Massa
 g=Gravidade
Então teremos:
(m.g)  1 𝑁⃗ 𝑁⃗= 𝑁⃗=500 N=P=m.g  500= m.10m=
M=50 kg
Prática 2 – Força de Atrito
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Testando a prova
Prática 2 – Força de Atrito
Figura 5
Figura 6
CONCLUSÕES
É possível, portanto, calcular de forma correta as condições corretas de deslocamento de qualquer objeto, uma vez que se tem em mãos suas características físicas, como o peso, a massa e os coeficientes de atrito.
Prática 2 – Força de Atrito
OBJETIVO
O objetivo deste material é identificar, avaliar e medir a velocidade em diversos pontos de um trajeto, bem como o peso e o tempo do mesmo objeto.
Prática 3 – Energia cinética e potencial gravitacional
 METODOLOGIA
Prática 3 – Energia cinética e potencial gravitacional
Acesse o site :
https://phet.colorado.edu/sims/html/energy-skate-park-basics/latest/energy-skate-park-basics_pt_BR.html
 Em nossa atividade, vamos utilizar apenas a opção de grade. Não utilize a opção de velocidade, pois os dados não são os mesmos registrados pelo velocímetro. 
1- Com a opçãoMostrar Grade selecionada, o skatista poderá subir até 5m de altura. 
Determine a velocidade a que ele alcança no ponto mais baixo da trajetória. Para tal, utilize técnicas de conservação de energia mecânica. Em outras palavras, EMi = EMf. Tenha em mente que energia mecânica é a soma das energias cinéticas com o potencial gravitacional. De acordo com a posição, uma ou outra pode valer zero. 
2- A velocidade do skatista deve ser calculada a uma altura de 2 metros. Para tal, compare a energia mecânica do ponto mais baixo da trajetória com a da altura h = 2m.
3- Dado que a massa do skatista é de 60 kg, qual a energia cinética do mesmo quando atinge o ponto mais baixo da trajetória, a partir de uma altura de 5 metros?
RESULTADOS E DISCUSSÃO
1- Determine a velocidade máxima atingida no ponto mais baixo da trajetória. Para tal, utilize técnicas de conservação de energia mecânica. Em outras palavras, EMi = EMf. Lembre-se de que a energia mecânica é a soma das energias cinéticas e do potencial gravitacional. De acordo com a posição, uma ou outra pode valer zero. 
 = 
Sendo assim:
 m.g.h = m.g.h' +
Em que:
10.5=10.0’+  50=  2,50  v= 10 m/
Prática 3 – Energia cinética e potencial gravitacional
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Prática 3 – Energia cinética e potencial gravitacional
Figura 7
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A velocidade do skatista é calculada a uma altura de 2 metros de altura. Para tal, compare a energia mecânica do ponto mais baixo da trajetória com a da altura h = 2m.
 = 
Sendo assim:
 m.g.h = m.g.h'+
No endereço:
10.5=10.2’+  50=20+  50-20 = 230 = 2 m/
Prática 3 – Energia cinética e potencial gravitacional
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Prática 3 – Energia cinética e potencial gravitacional
A velocidade do skatista é calculada a uma altura de 2 metros de altura. Para tal, compare a energia mecânica do ponto mais baixo da trajetória com a da altura h = 2m.
Figura 8
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Dado que a massa do skatista é de 60 kg, qual a energia cinética do mesmo quando atinge o ponto mais baixo da trajetória, a partir de uma altura de 5 metros?
Sendo assim, temos:
    
Prática 3 – Energia cinética e potencial gravitacional
CONCLUSÕES
É possível concluir que, tendo em vista a altura, o peso, a gravidade e a velocidade, é possível identificar com precisão onde e quando objetos devem ser colocados em qualquer espaço conhecido.
Prática 3 – Energia cinética e potencial gravitacional
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