Gabarito Laboratório 2 - Física Instrumental indd

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Gabarito
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LABORATÓRIO 2: FÍSICA 
INSTRUMENTAL
Centro Universitário Leonardo da Vinci
Rodovia , nº .BR 470 Km 71, 1 040
Bairro Benedito - CEP 89130-000
I daialn - Santa Catarina - 47 3281-9000
Elaboração:
Revisão, Diagramação e Produção:
Centro Universitário Leonardo da Vinci - UNIASSELVI
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LABORATÓRIO 2: FÍSICA INSTRUMENTAL
UNIDADE 1
TÓPICO 1 
Questão única - Defina um laboratório experimental e explique sua 
importância no meio científico.
R.: É um lugar especialmente criado para o desenvolvimento de teorias 
que respondem a perguntas do tipo por quê? Ou como? Observa-se uma 
sequência de acontecimentos com alguma regularidade em torno de duas, ou 
mais, variáveis e se pergunta por que isso se dá dessa maneira. Os resultados 
vão não só demonstrar se uma teoria é falsa, como também sugerir onde se 
equivoca, e a melhor maneira de corrigi-la.
TÓPICO 2 
1 Você concorda que a matemática é um caminho seguro para o 
experimentador? O experimentador deve sempre descartar a 
intuição? Justifique.
R.: A física busca desvendar os aspectos qualitativos e quantitativos dos 
fenômenos naturais. Assim, é fácil entender por que a matemática é o principal 
instrumento do experimentador, pois se trata de uma linguagem exata, unívoca 
e universal. Entretanto, a intuição não pode ser descartada porque muitas 
vezes a essência de um fenômeno não pode ser entendido apenas através 
de uma equação.
2 Explique cada uma das etapas do método científico. A metodologia 
pode ser sempre nessa ordem? Por quê?
R.: O método científico pode ser resumido nas seguintes etapas:
1. levantar um problema sobre um fenômeno;
2. observar algo fazendo medidas diversas;
3. buscar uma teoria que o explique relacionando os fatos observados com 
conceitos preestabelecidos;
Centro Universitário Leonardo da Vinci
Rodovia , nº .BR 470 Km 71, 1 040
Bairro Benedito - CEP 89130-000
I daialn - Santa Catarina - 47 3281-9000
Elaboração:
Revisão, Diagramação e Produção:
Centro Universitário Leonardo da Vinci - UNIASSELVI
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4. hipótese, fazer previsões utilizando essa teoria e os seus modelos;
5. realizar experimentos para comprovar as previsões; 
6. interpretar os dados obtidos e, se as previsões estão corretas, divulgar 
os resultados.
Nem sempre é clara a metodologia que se deve empregar num experimento, 
existem experiências que podem ser feitas numa certa ordem, em outras esta 
ordem não está bem clara.
3 Qual é o critério final para o sucesso de uma experiência?
R.: A concordância das previsões do modelo com os resultados determinados 
de forma experimental é o critério final para o seu sucesso.
4 Fale sobre o procedimento experimental. Para que serve? De que 
maneira o(a) acadêmico(a) pode reduzir a margem de erro numa 
experiência?
R.: Nas aulas de laboratório o(a) acadêmico(a) utiliza um roteiro no intuito 
de direcioná-lo(a) na busca das informações pertinentes à experiência, este 
roteiro é o que denominamos procedimento experimental. Nele encontram-se 
todas as etapas e a sequência correta das medições que devem ser feitas, 
bem como a montagem do aparato experimental.
Com ele o(a) acadêmico(a) é capaz de verificar se todos os instrumentos 
listados se encontram sobre a bancada e procede em seguida à montagem 
do mesmo de acordo com as instruções contidas no texto. 
É muito importante que durante a montagem e execução da prática 
experimental o(a) acadêmico(a) esteja totalmente envolvido com ele, evitando 
distrações. A concentração reduzirá radicalmente a margem de erro.
TÓPICO 3 
1 Explique a maneira como a precisão pode estar relacionada às 
divisões de uma escala. Quais os cuidados que se deve ter na hora 
da medição?
R.: A precisão está relacionada à menor divisão da escala através do último 
algarismo significativo, é importante identificar a menor divisão para poder 
estimá-lo. Também devemos tomar cuidado com as conversões de unidades 
no momento em que se está anotando os dados, pois podemos incorrer em 
resultados errôneos ao efetuar os cálculos.
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2 Apresente os erros mais comuns numa medição. Como é possível 
evitá-los?
R.: Erros devidos aos defeitos do instrumento, erros devidos às falhas do 
operador e erros inerentes ao problema em foco. Disto segue a importância de 
procurar adquirir um bom embasamento teórico do fenômeno a ser estudado 
e conhecer bem os instrumentos e métodos a ser utilizados. 
3 Diferencie medida direta de medida indireta. Dê um exemplo de cada uma.
R.: A medida direta é uma comparação puramente mecânica. Ex.: medida de 
um comprimento com uma régua. E a medida indireta trata de uma grandeza 
que se quer conhecer e é calculada a partir de medidas diretas. Ex.: medida 
da densidade de um corpo; temos que fazer uma medida direta da massa e 
uma medida direta do volume do corpo do corpo para, em seguida, encontrar 
através de um cálculo a densidade, ρ = m/V.
4 Explique o que é a incerteza numa medida. De que forma se representa 
uma grandeza medida, considerando-se a incerteza associada?
R.: É muito importante acrescentar sempre o valor da incerteza associado. Por 
exemplo, numa medição de comprimento em que a menor divisão da escala 
é o milímetro e a medida ficou numa região entre 5,5 cm e 5,6 cm o aluno 
estima o último algarismo significativo (algarismo duvidoso); suponhamos 
5,58 cm por se encontrar mais próximo ao 5,6 cm a incerteza associada 
passa a ser ±0,05 cm. Assim a grandeza medida será escrita da seguinte 
forma (5,58 ± 0,05) cm.
5 Para que servem os dados medidos?
R.: Os dados medidos são organizados em tabelas e servem para comprovar 
a teoria em estudo. Os valores podem gerar gráficos que facilitam a análise 
de uma grandeza física.
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UNIDADE 2
TÓPICO 1 
1 Explique o que são algarismos significativos.
R.: Os algarismos significativos de um número são os dígitos diferentes de 
zero, contados a partir da esquerda até o último dígito diferente de zero, à 
direita, caso não haja vírgula decimal, ou até o último dígito (zero ou não), 
caso haja uma vírgula decimal.
2 Resolva, respeitando o número de algarismos significativos:
R.: a) 3,27251 x 1,32 = 4,32
b) 63,72/23,1 = 2,76 
c) 0,451/2001 = 0,0002254 
d) 3,096
e) 11,45+93,1+0,333 = 105 
TÓPICO 2 
1 Dê a equação que descreve a reta de um gráfico. Quem é a variável 
independente dessa equação, e a variável dependente? Quais são 
os coeficientes?
R.: A equação da reta é do tipo y(x) = a + bx, onde a é o coeficiente linear, b o 
coeficiente angular da reta, y (valores do eixo vertical) é a variável dependente 
do parâmetro x, e x (valores do eixo horizontal) é a variável independente.
2 A partir dos dados abaixo escreva a equação da reta y = a + bx, 
substituindo o coeficiente linear a e o coeficiente angular b.
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R.:
a = 0
b = 3,3333
equação da reta: y(x) = 3,3333x
TÓPICO 3 
1 Considerando as tabelas do programa Origin, em qual das colunas 
devemos colocar os valores da variável independente e os da variável 
dependente?
R.: Na coluna A(x) estão os valores para a variável independente e na coluna 
B(y) estão os valores para a variável dependente.
2 Comparando as equações a seguir, com a equação Y(x) = a + bx, 
identifique o que se pede:
R.:
a) v(t) = v0 + at 
Variável dependente:___v___ 
Variável independente:___t___ 
Coef. Linear:___v0___ 
Coef. Angular: __a__
b) V(i) = Ri (Exemplo: Y(x) = a + bx → V(i) = 0 +Ri ) 
Variável dependente: V
Variável independente: i 
Coef. Linear: 0 (zero)
Coef. Angular: R
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c) Fe(x) = kx 
Variável dependente:___ Fe___ 
Variável independente:___ x ___ 
Coef. Linear:___0 (zero)___ 
Coef. Angular: ___k____
d) S(t) = S0 + vt 
Variável dependente:____S____ 
Variável independente:___t____ 
Coef. Linear:___S0___ 
Coef. Angular: __v_____
e) L(∆t) = L0 + αL0∆t 
Var. dep.:___L__ 
Var. indep.:___ ∆t __ 
Coef. Linear:___L0___ 
Coef. Angular: ___αL0__
f) E(Vf) = dfgVf 
Variável dependente:____E____ 
Variável independente:____Vf ____ 
Coef. Linear:__ 0 (zero)__ 
Coef. Angular: ___dfg____
TÓPICO 4 
1 Diferencie valor padrão, valor medido e valor mais provável.
R.: Nas experiências, procuramos definir o valor de uma grandeza que já foi 
determinada alguma vez na história, e seu valor já se encontra largamente 
divulgado na literatura científica. Esse valor conhecido é chamado de valor 
padrão e o valor determinado a partir da experiência é denominado valor 
medido. Em outras ocasiões, não temos nenhum valor de referência, então 
devemos substituir o valor padrão pelo valor mais provável, que trata da 
média aritmética das medidas.
2 Cite e defina os três tipos de erros experimentais.
R.: Os erros podem ser de três tipos: o erro grosseiro, o erro sistemático e o 
erro acidental (ou aleatório). 
Os erros grosseiros caracterizam-se pelo engano na leitura, engano na 
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unidade, erro de cálculo e deficiência técnica, como, por exemplo, o manuseio 
inábil do instrumento. 
Os erros sistemáticos caracterizam-se pelo erro de calibração do instrumento, 
deslocamento do zero da escala, consequências de variações térmicas e 
paralaxe. Os erros sistemáticos são causados por fontes identificáveis e, em 
princípio, podem ser eliminados ou compensados. Erros sistemáticos fazem 
com que as medidas feitas estejam consistentemente acima ou abaixo do 
valor real, prejudicando a exatidão da medida.
Os erros aleatórios caracterizam-se pela avaliação do algarismo duvidoso, 
condições flutuantes, como, por exemplo, a temperatura do ambiente e 
natureza da grandeza a ser medida. Os erros aleatórios tratam de flutuações, 
para cima ou para baixo, que fazem com que aproximadamente a metade 
das medidas de uma mesma grandeza numa mesma situação experimental 
esteja desviada para mais, e a outra metade esteja desviada para menos.
3 Encontre o valor médio da aceleração através dos dados da tabela 
abaixo.
medidas 1 2 3 4
aceleração 
(m/s2) 9,0 8,7 9,3 9,5
R.:
4 Calcule o erro relativo, utilizando o valor médio encontrado no exercício 
anterior, sabendo que o valor padrão da aceleração é 9,8 m/s2.
R.:
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UNIDADE 3
TÓPICO 1 
1 Defina movimento retilíneo uniforme.
R.: Um movimento é retilíneo uniforme quando o movimento é em uma 
linha reta e o corpo percorre espaços iguais em tempos iguais. Isto é, sua 
velocidade permanece constante, ou seja, sua aceleração é nula. Significa 
que não existe força resultante atuando sobre o corpo. 
2 Defina velocidade e dê a sua unidade no sistema internacional de 
medidas.
R.: É a relação entre o espaço percorrido e o tempo gasto para percorrê-lo. 
A unidade de medida da velocidade no SI é m/s (metros por segundo).
3 Defina movimento retilíneo uniformemente variado.
R.: O movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV) é aquele em que 
o corpo sofre aceleração constante. Para que o movimento continue sendo 
retilíneo, a aceleração deve ter a mesma direção da velocidade.
4 Defina aceleração e dê a sua unidade no sistema internacional de 
medidas.
R.: Aceleração é a taxa de variação da velocidade no tempo. A unidade de 
medida no SI é m/s² (metros por segundo ao quadrado). 
5 Qual a diferença entre um movimento acelerado e um retardado?
R.: Se a aceleração tem o mesmo sentido da velocidade, o movimento é 
chamado de Movimento Retilíneo Uniformemente Acelerado. Se a aceleração 
tem sentido contrário da velocidade, o movimento é chamado de Movimento 
Retilíneo Uniformemente Retardado.
Observação: todos os gráficos e valores calculados variam conforme os 
dados coletados pelos alunos.
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6 Com os dados da Tabela 4, construir o gráfico x x tm, e determinar a 
velocidade do carrinho pela inclinação da reta.
R.: O gráfico será uma reta inclinada semelhante à encontrada no gráfico 
abaixo. A localização dos pontos vai depender dos dados coletados nas 
experiências de cada grupo.
A inclinação da reta é dada pelo coeficiente angular b da equação que governa 
a reta y = a + bx, onde y está fazendo o papel da distância e x o papel do 
tempo. O valor pode ser visualizado a partir da janela do Origin, com conteúdo 
semelhante ao apresentado abaixo.
Nesse caso, o do gráfico acima é b = 0,24398. Conseqüentemente, a 
velocidade é aproximadamente igual a v = 0,24 m/s.
7 Com os dados da Tabela 4, construir o gráfico v x tm, e determinar a 
aceleração do carrinho pela inclinação da reta.
R.: Com os dados da tabela, encontramos as velocidades referentes a cada 
deslocamento, os valores estão no quadro a seguir.
v(m/s) 0,23 0,25 0,25 0,25 0,23 0,26 0,25
t(s) 0,43 0,8 1,2 1,6 2,11 2,3 2,82
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Em seguida, apresentamos o gráfico solicitado.
A inclinação da reta é dada pelo coeficiente angular b da equação que governa 
a reta y = a + bx, onde y está fazendo o papel da distância e x o papel do 
tempo. O valor pode ser visualizado a partir da janela do Origin, com conteúdo 
semelhante ao apresentado abaixo.
Nesse caso, o do gráfico acima é b = 0,00474. Embora exista uma pequena 
aceleração ainda podemos considerar que é aproximadamente igual a zero 
(a = 0).
8 Com os dados da Tabela 5, construir o gráfico x x tm, e determinar a 
velocidade do carrinho pela inclinação da reta.
R.: O gráfico será uma reta inclinada semelhante à encontrada no gráfico 
abaixo. A localização dos pontos vai depender dos dados coletados nas 
experiências de cada grupo.
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A inclinação da reta é dada pelo coeficiente angular b da equação que governa 
a reta y = a + bx, onde y está fazendo o papel da distância e x o papel o do 
tempo. O valor pode ser visualizado a partir da janela do Origin, com conteúdo 
semelhante ao apresentado abaixo.
Nesse caso, o do gráfico acima é b = 0,34316. Consequentemente a 
velocidade é aproximadamente igual a v = 0,34 m/s.
9 Com os dados da Tabela 5 construir o gráfico v x tm, e determinar a 
aceleração do carrinho pela inclinação da reta.
R.: Com os dados da tabela encontramos as velocidades referentes a cada 
deslocamento, os valores estão no quadro a seguir. 
v(m/s) 0,34 0,33 0,34 0,33 0,35 0,34 0,35
t(s) 0,29 0,6 0,88 1,2 1,43 1,8 2,01
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Em seguida, apresentamos o gráfico solicitado.
A inclinação da reta é dada pelo coeficiente angular b da equação que governa 
a reta y = a + bx, onde y está fazendo o papel da distância e x o papel do 
tempo. O valor pode ser visualizado a partir da janela do Origin, com conteúdo 
semelhante ao apresentado abaixo.
Nesse caso, o do gráfico acima é b = 0,00697. Embora exista uma pequena 
aceleração ainda podemos considerar que é aproximadamente igual a zero 
(a = 0).
10 Considerando dentro da tolerância de erro (5%) nos valores 
encontrados nas tabelas 4 e 5, pode-se afirmarque a velocidade 
permaneceu constante em cada caso? Em caso negativo, explique.
R.: Fazendo a comparação entre as velocidades determinadas a partir 
dos 4 gráficos, o maior valor e o menor valor da velocidade em cada um, 
encontramos que, no primeiro caso, temos um erro de 2,5% e no segundo 
caso um erro de 3,2%. 
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Concluímos que, no primeiro caso, a experiência se aproximou mais do 
resultado esperado pela teoria. O fato de que o peso alcança o anteparo 
antes do carrinho passar pelo sensor deveria garantir um movimento sem 
aceleração, uma vez que o atrito foi minimizado pelo efeito do trilho de ar. 
Por outro lado, a aceleração não foi identicamente zero, mostrando que ainda 
resta uma pequena força atuando no sistema. Imaginamos que o ar injetado 
nos trilhos pelo compressor seja responsável por isso.
11 Com os dados da Tabela 6, construir o gráfico x x tm. Qual a aparência 
da curva?
R.: O gráfico será semelhante ao encontrado abaixo. A localização dos pontos 
vai depender dos dados coletados nas experiências de cada grupo. O gráfico 
lembra uma curva semelhante a um dos lados de uma parábola.
12 Com os dados da Tabela 6, construir o gráfico v x tm, e determinar 
a aceleração do carrinho pela inclinação da reta.
R.: A aceleração pode ser determinada através da reta utilizando o seu 
coeficiente angular, valor de B na equação da reta.
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Nesse caso, a aceleração vale 0,830m/s2 como podemos ver através do valor 
do parâmetro B da tabela acima.
13 Com os dados da Tabela 6, construir o gráfico x x tm 2, e determinar 
a aceleração do carrinho pela inclinação da reta.
R.: O procedimento de elevar a variável (tempo) ao quadrado e, em seguida, 
construir um novo gráfico, que se chama linearização e serve para determinar 
a aceleração em função dos coeficientes da reta.
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Comparando a equação com o modelo teórico x = x0 + v0t + (1/2)at2, que é a 
equação que governa uma partícula em movimento uniformemente variado, 
podemos observar o aumento da velocidade, comparando os gráficos da 
velocidade das questões 7, 9 e 12. A inclinação do último é maior. Fazendo 
posição inicial zero e velocidade inicial também zero, encontramos:
14 Considerando dentro da tolerância de erro (5%) nos valores 
encontrados nos itens 12 e 13, pode-se afirmar que a aceleração 
permaneceu constante, em cada caso acima? Em caso negativo, 
explique.
R.: Tanto no item 12 como no item 13, a aceleração é constante, pois as 
retas são governadas por uma equação linear. Por outro lado, os resultados 
para o valor da aceleração divergiram nos dois casos. Acreditamos que as 
medições não tenham sido feitas com todo o rigor, prejudicando os dados. 
Além disso, como já vimos nos resultados anteriores, existe uma força 
indesejável atuando devido ao ar do compressor que pode estar gerando 
uma força variável. Acreditamos ainda que realizamos uma experiência em 
que ficaram associados dois tipos de erro: o erro grosseiro e o erro aleatório.
15 Com os dados da Tabela 7, construir o gráfico x x tm. Qual a aparência 
da curva?
R.: O gráfico será semelhante ao encontrado abaixo. 
A localização dos pontos vai depender dos dados coletados nas experiências 
de cada grupo. O gráfico lembra uma curva semelhante a um dos lados de 
uma parábola.
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16 Com os dados da Tabela 7, construir o gráfico v x tm e determinar a 
aceleração do carrinho pela inclinação da reta.
R.: A aceleração é dada pelo coeficiente angular da reta e vale 1,017m/s2.
17 Com os dados da Tabela 7, construir o gráfico x x tm
2 e determinar a 
aceleração do carrinho pela inclinação da reta.
R.: Novamente comparando o coeficiente angular com o modelo teórico, 
encontramos que a = 1,68 m/s2.
18 Considerando dentro da tolerância de erro (5%) nos valores 
encontrados nos itens 16 e 17, pode-se afirmar que a aceleração 
permaneceu constante em cada caso? Em caso negativo, explique.
R.: Tanto no item 16 como no item 17 a aceleração é constante, pois as 
retas são governadas por uma equação linear. Por outro lado, os resultados 
para o valor da aceleração divergiram nos dois casos. Acreditamos que as 
medições não tenham sido feitas com todo o rigor prejudicando os dados. 
Além disso, como já vimos nos resultados anteriores, existe uma força 
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indesejável atuando devido ao ar do compressor que pode estar gerando 
uma força variável. Acreditamos ainda que realizamos uma experiência em 
que ficaram associados dois tipos de erro, o erro grosseiro e o erro aleatório.
19 O que o grupo e você acharam do experimento? Pode ser melhorado? 
Em caso afirmativo, de que maneira poder-se-ia proceder?
R.: A critério do(a) acadêmico(a).
TÓPICO 2 
1 Defina movimento retilíneo uniforme.
R.: Um movimento é retilíneo uniforme quando o movimento é em uma 
linha reta e o corpo percorre espaços iguais em tempos iguais. Isto é, sua 
velocidade permanece constante, ou seja, sua aceleração é nula. Significa 
que não existe força resultante atuando sobre o corpo. 
2 Defina velocidade e qual é a sua unidade no sistema internacional 
de medidas.
R.: É a relação entre o espaço percorrido e o tempo gasto para percorrê-lo. 
A unidade de medida da velocidade no SI é m/s (metros por segundo).
3 Conceitue energia cinética e energia potencial gravitacional e quais 
são suas unidades no sistema internacional de medidas.
R.: Energia cinética é a energia mecânica associada ao movimento do corpo 
e é dada pela expressão,
onde m é a massa do corpo e v a sua velocidade. Energia potencial 
gravitacional é a energia mecânica associada à posição vertical do corpo em 
relação à superfície do planeta, 
onde m é a massa, g a aceleração da gravidade e h a altura do corpo ao 
ponto referencial. A unidade de energia mecânica é o Joule (1J = 1kg.m2/s2).
Observação: Todos os gráficos e valores calculados variam conforme 
os dados coletados pelos acadêmicos. Preste atenção se as grandezas 
foram colocadas nos eixos certos.
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4 Com os dados da Tabela 8, construir o gráfico x x tm e determinar a 
velocidade da esfera pela inclinação da reta.
R.: A partir dos dados do gráfico abaixo, determinamos a velocidade 
comparando-a com o coeficiente angular B. Assim, temos que v = 0,764m/s.
5 Com os dados da Tabela 9, construir o gráfico x x tm e determinar a 
velocidade da esfera pela inclinação da reta.
R.: A partir do gráfico abaixo, determinamos a velocidade, comparando-a com 
o coeficiente angular B. Assim, temos que v = 0,632m/s.
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6 Considerando dentro da tolerância de erro (5%) nos valores 
encontrados nas tabelas 8 e 9, pode-se afirmar que a velocidade 
permaneceu constante em cada caso? Em caso negativo, explique.
R.: A média das velocidades da tabela, com a massa de 53,8 g foi de 0,761m/
s2. Calculando o erro para o gráfico da questão 4, encontramos 
No caso da Tabela 9, com a massa de 54,4 g, a média das velocidades é 
0,663 e, procedendo como no caso anterior, encontramos um erro relativo 
de 4,6%. Assim, podemos considerá-las constantes.
7 A massa ou o tamanho das esferas interferiram no experimento? 
Comente.
R.: As velocidades encontradas foram diferentes, poder-se-ia pensar que as 
massas influenciaram o resultado. Isso, porém, não é verdade. A velocidade 
depende apenas da alturade onde foram largadas e da aceleração da 
gravidade, que, nesse caso, foram as mesmas para ambas. Por que então 
as velocidades divergiram? A resposta pode estar no tamanho. Observamos 
que a esfera maior também era mais áspera, ocasionando uma perda maior 
de energia, devido ao atrito entre ela e os trilhos.
8 Determine a energia potencial gravitacional de cada esfera no ponto 
de lançamento, em relação ao plano horizontal da calha.
R.: Determinamos a energia potencial gravitacional de cada esfera no ponto de 
lançamento, em relação ao plano horizontal da calha, utilizando a expressão
 , para a primeira esfera, encontramos EP = 0,0158 J e, para a 
segunda, encontramos EP = 0,0160 J.
9 Pelo princípio da conservação da energia, a energia cinética da esfera na 
parte horizontal da calha é igual à energia potencial gravitacional da esfera 
no ponto de lançamento. Com o valor da energia potencial gravitacional 
encontrado no item 8, determine a velocidade de cada esfera, na parte 
horizontal da calha. Existe alguma diferença entre os valores encontrados 
neste item e os do item 4? Em caso afirmativo, explique.
R.: Pelo princípio da conservação da energia, , a energia cinética da 
esfera na parte horizontal da calha é igual à energia potencial gravitacional 
da esfera no ponto de lançamento, ou seja,
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Com o valor da energia potencial gravitacional encontrado no item 8, 
determinamos a velocidade de cada esfera, na parte horizontal da calha. 
Substituindo em encontramos as velocidades de cada esfera 
como sendo v1 = 0,766m/s, v2 = 0,766 m/s. Esse resultado mostra que, 
realmente, a velocidade não depende das massas. A diferença que existe 
entre os valores encontrados neste item e os do item 4 e 5 está associada ao 
fato de existir uma força de dissipação presente, a força de atrito, em sentido 
oposto ao movimento. 
10 O que o grupo e você acharam do experimento? Pode ser melhorado? 
Em caso afirmativo, de que maneira isso poderia ser feito?
R.: A critério do(a) acadêmico(a).
TÓPICO 3 
1 Com os dados da Tabela 10, calcular a aceleração da gravidade para 
cada medida e a velocidade da esfera ao passa pelo sensor STOP. 
Anotar na Tabela 12.
R.: 
 Tabela 12 m1 = 55,4g
Nº Y(m) t1(s) t2(s) t3(s) t4(s) t5(s) tmédio(s) g(m/s2) v(m/s)
01 0,100 0,157 0,159 0,157 0,159 0,156 0,157 8,0 1,26
02 0,200 0,217 0,217 0,248 0,238 0,217 0,227 7,8 1,78
03 0,300 0,261 0,262 0,271 0,268 0,261 0,264 8,6 2,27
04 0,400 0,298 0,299 0,299 0,299 0,299 0,299 9,0 2,68
05 0,500 0,340 0,332 0,348 0,332 0,337 0,338 8,8 2,96
06 0,600 0,364 0,362 0,362 0,363 0,362 0,363 9,1 3,30
2 Calcular a Energia Potencial Gravitacional (Ep) da Esfera presa ao 
eletroímã em relação ao sensor STOP, para cada medida e anotar na 
Tabela 13.
R.: Com a fórmula calculamos a Energia Potencial Gravitacional 
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(Ep) da esfera presa ao eletroímã em relação ao sensor STOP, para cada 
medida e anotamos na Tabela 13, da questão 5.
3 Calcular a Energia Cinética (Ecv) da esfera em função da velocidade 
da mesma ao passar pelo sensor STOP, para cada medida e anotar 
na Tabela 13.
R.: Com a fórmula calculamos a Energia Cinética (Ecv) da 
esfera em função da velocidade da mesma ao passar pelo sensor STOP, 
para cada medida e anotamos na Tabela 13 da questão 5.
4 Calcular a Energia Cinética (Ecp) da esfera em função da Energia 
Potencial Gravitacional da mesma, calculada na questão 2, e anotar 
na Tabela 13.
R.: Calculamos a Energia Cinética (Ecp) da esfera em função da Energia 
Potencial Gravitacional da mesma, calculada no item 2 e anotamos na Tabela 
13 da questão 5. Para tanto utilizamos o conceito de conservação de energia 
em sistemas conservativos,
5 Calcular o erro percentual entre os valores encontrados nos itens 4 
e 5 e anotar na Tabela 13.
R.: Calculamos o erro percentual entre os valores encontrados nos itens 3 e 
4 e anotar na Tabela 13.
Tabela 13
Nº Y(m) Ep Ecv Ecp Ec (erro %)
01 0,100 0,054 0,040 0,054 25,9
02 0,200 0,086 0,088 0,086 2,3
03 0,300 0,143 0,143 0,143 0
04 0,400 0,199 0,199 0,199 0
05 0,500 0,244 0,243 0,244 0,4
06 0,600 0,302 0,302 0,302 0
Podemos observar uma certa divergência do primeiro valor em relação aos 
demais. É provável que tenha ocorrido um erro na coleta desse dado.
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6 Construir os seguintes gráficos, utilizando os dados da Tabela 13:
• Altura x tempo (Y x t) – gráfico 1
• Altura x tempo2 (Y x t2) – gráfico 2
• Altura x velocidade (Y x v) – gráfico 3
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• Altura x Ener. Potencial (Y x Ep) – gráfico 4
7 Determinar, através da inclinação da reta do gráfico 2, a aceleração 
da gravidade.
R.: A aceleração da gravidade pode ser encontrada igualando o coeficiente 
angular da reta B ao produto (1/2)g. Assim, encontramos que o valor para a 
aceleração da gravidade é g = 9,4m/s2.
8 Determinar, através da inclinação da reta do gráfico 4, o coeficiente 
angular da reta e dizer qual é o seu significado físico.
R.: A inclinação da reta (parâmetro B) nos fornece o inverso do produto da 
massa com a aceleração da gravidade, ou seja,
9 Com os dados da Tabela 11, calcular a aceleração da gravidade para 
cada medida e a velocidade da esfera ao passa pelo sensor STOP. 
Anotar na Tabela 14. 
R.: Com os dados, calculamos a aceleração da gravidade para cada medida,
E a velocidade, Nesse caso, a = g.
 Tabela 14 m2 =__23,3g___
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Nº Y(m) t1(s) t2(s) t3(s) t4(s) t5(s) tmédio(s) g(m/s2) v(m/s)
01 0,100 0,160 0,161 0,160 0,160 0,160 0,160 7,81 1,24
02 0,200 0,217 0,216 0,216 0,216 0,216 0,216 8,57 1,85
03 0,300 0,273 0,273 0,262 0,271 0,269 0,269 8,29 2,23
04 0,400 0,312 0,299 0,299 0,298 0,299 0,301 8,83 2,66
05 0,500 0,332 0,332 0,332 0,332 0,332 0,332 9,07 3,01
06 0,600 0,361 0,361 0,362 0,362 0,362 0,361 9,21 3,33
Com os dados da Tabela 14:
10 Calcular a Energia Potencial Gravitacional da Esfera presa ao 
eletroímã, em relação ao sensor STOP, para cada medida e anotar 
na Tabela 15.
R.: Calculamos a Energia Potencial Gravitacional da Esfera para cada medida 
através da fórmula e anotamos os valores na tabela, da questão 13.
11 Calcular a Energia Cinética (Ecv) da esfera em função da velocidade 
da mesma, ao passar pelo sensor STOP, para cada medida e anotar 
na Tabela 15.
R.: Calculamos a Energia Cinética (Ecv) da esfera em função da velocidade da 
mesma ao passar pelo sensor STOP, para cada medida através da fórmula 
e anotamos na tabela.
12 Calcular a Energia Cinética (Ecp) da esfera em função da Energia 
Potencial Gravitacional da mesma, calculada no item 10 e anotar na 
Tabela 15.
R.: Calculamos a Energia Cinética (Ecp) da esfera em função da Energia 
Potencial Gravitacional da mesma, calculada na questão 10, através da 
fórmula e anotamos na tabela.
13 Calcular o erro percentual entre os valores encontrados nos itens 4 
e 5 e anotar na Tabela 15.
R.: Calculamos o erro percentual entre os valores ECP e ECV encontrados nos 
itens 11 e 12 e anotamos na tabela.
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Tabela 15
Nº Y(m) Ep Ecv Ecp Ec (erro %)
01 0,100 0,0182 0,0179 0,0182 1,58
02 0,200 0,0399 0,0399 0,0399 0
03 0,300 0,0579 0,0579 0,0579 0
04 0,400 0,0823 0,0824 0,0823 0,1
05 0,500 0,1056 0,1055 0,1056 0,05
06 0,600 0,1287 0,12920,1287 0,39
14 Construir os seguintes gráficos:
R.: Construímos os seguintes gráficos que apresentamos abaixo:
• Altura x tempo (Y x t) – Gráfico 5
• Altura x tempo2 (Y x t2) – Gráfico 6
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• Altura x velocidade (Y x v) – Gráfico 7
• Altura x Ener. Potencial (Y x Ep) – Gráfico 8 
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15 Determinar, através da inclinação da reta do Gráfico 6, a aceleração 
da gravidade.
R.: Determinamos através da inclinação da reta do Gráfico 6, a aceleração 
da gravidade e encontramos o valor g = 2B = 2(4,766) = 9,53 m/s2.
16 Determinar, através da inclinação da reta do Gráfico 8, o coeficiente 
angular da reta e qual o seu significado físico.
R.: Determinar através da inclinação da reta do Gráfico 8 o coeficiente angular 
da reta é B = 4,514. A inclinação da reta (parâmetro B) nos fornece o inverso 
do produto da massa com a aceleração da gravidade, ou seja,
Com o resultado de B, encontramos,
17 O que o grupo e você acharam do experimento? Pode ser melhorado? 
Em caso afirmativo, de que maneira isso poderia ser feito?
R.: A critério do(a) acadêmico(a).
TÓPICO 4 
1 Enuncie a lei de Hooke.
R.: Podemos dizer que a lei de Hooke diz que a intensidade da força aplicada 
à mola para deformá-la é proporcional à sua deformação em relação à posição 
de equilíbrio. Quanto maior for a deformação (compressão ou extensão) da 
mola, maior será a força aplicada. Observe a expressão que governa essa lei, 
 Em que k é a constante elástica e x a deformação.
2 Qual o significado físico da constante elástica de uma mola?
R.: Quanto maior for a deformação, compressão ou extensão da mola, maior 
será a força aplicada sobre a mola. Outro fator que influencia a intensidade 
da força são as características geométricas da mola, comprimento, material, 
espessura e passo, que são resumidos em uma constante elástica da mola.
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Observação: todos os gráficos e valores calculados variam conforme os 
dados coletados pelos alunos.
3 Com os dados da Tabela 16, construir o Gráfico 1 (Peso x posição).
R.: Com os dados da Tabela 16 construímos o gráfico peso x posição.
Tabela 16
Medida Massa 
(kg)
Peso 
(N)
Posição inicial 
– X0(m)
P o s i ç ã o 
final – X(m)
Deformação 
∆X(m)
1 0,050 0,5 0 0,075 0,075
2 0,100 1,0 0,075 0,146 0,071
3 0,150 1,5 0,146 0,220 0,074
4 0,200 2,0 0,220 0,293 0,073
5 0,250 2,5 0,293 0,368 0,075
4 Determinar através da inclinação da reta do Gráfico 1, a constante 
elástica da mola A.
R.: Podemos determinar a constante elástica k da equação F = kx desta 
mola através de B, o coeficiente angular da reta. Portanto, B = k = 6,82N/m.
5 Construir o Gráfico 2 (peso x posição) com os dados da Tabela 17.
R.: Construímos o gráfico peso x posição com os dados da tabela.
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Tabela 17
Medida Massa 
(kg)
Peso 
(N)
Posição inicial 
– X0(m)
P o s i ç ã o 
final – X(m)
Deformação 
∆X(m)
1 0,050 0,5 0 0,120 0,120
2 0,100 1,0 0,120 0,242 0,122
3 0,150 1,5 0,242 0,362 0,120
4
5
6
6 Determinar através da inclinação da reta do gráfico da Tabela 17, a 
constante elástica da mola B.
R.: Podemos determinar a constante elástica k, da equação F = kx, desta 
mola através de B, o coeficiente angular da reta. Portanto, B = k = 4,13N/m.
7 Construir o Gráfico 3 (peso x posição) com os dados da Tabela 18.
R.: Construindo o gráfico peso x posição com os dados da tabela.
Tabela 18
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Medida Massa (kg) Peso (N) P o s i ç ã o 
inicial – X0(m)
P o s i ç ã o 
final – X(m)
Deformação 
∆X(m)
1 0,050 0,5 0 0,031 0,031
2 0,100 1,0 0,031 0,061 0,030
3 0,150 1,5 0,061 0,091 0,030
4 0,200 2,0 0,091 0,120 0,029
5 0,250 2,5 0,120 0,150 0,030
6 0,300 3,0 0,150 0,179 0,029
8 Determinar, através da inclinação da reta do gráfico da Tabela 18, a 
constante elástica da mola C.
R.: Podemos determinar a constante elástica k, da equação F = kx desta 
mola através de B, o coeficiente angular da reta. Portanto, B = k = 16,89 N/m.
9 Construir o Gráfico 4 (peso x posição) com os dados da Tabela 19.
R.: Construímos o gráfico peso x posição com os dados da tabela.
Tabela 19
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Medida Massa (kg) Peso (N) Posição inicial 
– X0(m)
P o s i ç ã o 
final – X(m)
Deformação 
∆X(m)
1 0,050 0,5 0,100 0,194 0,94
2 0,100 1,0 0,194 0,290 0,96
3 0,150 1,5 0,290 0,381 0,91
4
5
6
10 Determinar, através da inclinação da reta do Gráfico 4, a constante 
elástica da mola associação em série de duas molas C.
R.: Podemos determinar a constante elástica k, da equação F = kx, desta 
mola através de B, o coeficiente angular da reta. Portanto, B = k = 5,35 N/m.
11 Construir o Gráfico 5 (peso x posição) com os dados da Tabela 20.
R.: Construir o Gráfico 5 (peso x posição) com os dados da tabela. 
Tabela 20
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Medida Massa (kg) Peso (N) Posição inicial 
– X0(m)
P o s i ç ã o 
final – X(m)
Deformação 
∆X(m)
1 0,050 0,5 0 0,070 0,070
2 0,100 1,0 0,070 0,138 0,068
3 0,150 1,5 0,138 0,201 0,063
4 0,200 2,0 0,201 0,265 0,064
5 0,250 2,5 0,265 0,332 0,067
6
12 Determinar através da inclinação da reta do Gráfico 5, a constante 
elástica da mola associação em série de três molas C.
R.: Podemos determinar a constante elástica k, da equação F = kx desta 
mola através de B, o coeficiente angular da reta. Portanto, B = k = 7,68 N/m.
13 Qual a conclusão que podemos tirar em relação a constante elástica 
de uma associação de molas em série e paralelo?
R.: No primeiro caso (associação em série) encontramos uma constante 
elástica equivalente menor, pois
Ou seja, a associação resulta numa mola equivalente mais macia. No 
segundo caso (associação em paralelo) encontramos uma constante elástica 
equivalente maior, pois 
Ou seja, a associação resulta numa mola equivalente mais dura.
14 O que pode influenciar diretamente na constante elástica de uma 
mola?
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R.: As características da mola, tais como comprimento, material, espessura 
e passo.
15 O que o grupo e você acharam do experimento? Poderia ser melhorado? 
Em caso afirmativo, de que maneira isso poderia ser feito?
R.: A critério do(a) acadêmico(a).
TÓPICO 5 
1 Defina massa específica de um corpo.
R.: A massa específica é uma característica da substância que constitui o 
corpo. Quando o corpo é maciço e homogêneo, a sua massa específica 
coincide com a sua densidade. Para os líquidos, a massa específica e a 
densidade significam a mesma coisa. No SI a unidade da massa específica 
é quilograma por metro cúbico (kg/m3).
2 Determinar os volumes dos corpos de prova e anotar os resultados 
na Tabela 29.
R.: Para determinar os volumes dos corpos de prova, multiplicamos suas 
dimensões, os valores estão na Tabela 24.
Tabela 29
Corpo de
prova
C(cm)
comprimento
L(cm)
largura
H(cm)
altura V(cm3) m (g) µ(g/cm3)
 01 3,1 1,93 1,285 7,688 19,6 2,549
02 4,1 1,93 1,285 10,168 26,8 2,636
03 5,32 1,93 1,285 13,194 39,8 3,016
04 6,23 1,83 1,285 14,650 40,6 2,771
3 Calcular a massa específica de cada corpo de prova e anotar os 
resultados na Tabela 29 a seguir:
R.: Para calcular a massa específica, utilizamos a definição, 
e anotamos os valores na Tabela 1.
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4 Se comparar o valor da massa específica calculado com o valor 
tabelado, qual é o erro percentual? Em caso de diferença, justifique.
R.: Calculamos primeiro a média dos valores obtidos na Tabela 1, mediante
, encontramos 2,7 g/cm3. Comparamos o valor da massa específica 
calculado 2,7 g/cm3, com o valor tabelado 2,6 g/cm3, e encontramos o erro 
percentual, 
5 Calcular a massa específica de cada corpo de prova e anotar os 
resultados na Tabela 30, a seguir.
R.: Calculamos a massa específica de cada corpo de prova mediante a 
mesma fórmula da questão 3 e anotamos os resultados na Tabela 2 abaixo.
Tabela 30
Corpo de prova m(g) Vfinal(cm3) Vcorpo(cm3) µ(g/cm3)
 01 16,6 152 2 8,3
02 37,0 154 4 9,25
03 13,4 151,8 1,8 7,44
04 10,4 151 1 10,4
Vinicial = 150 mL = 150 cm3
6 Se comparar o valor da massa específica calculado com o valor 
tabelado, qual é o erro percentual? Em caso de diferença, justifique.
R.: Calculamos primeiro a média dos valores obtidos na Tabela 2, mediante 
 Encontramos 8,8 g/cm3. Comparamos o valor da massa específica 
calculada 8,8 g/cm3, com o valor tabelado 8,3 g/cm3, e encontramos o erro 
percentual, A diferença foi um pouco maior 
que 5%. É possível que os corpos de prova não fossem todos de latão.
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7 Defina empuxo e dê a expressão para se calcular o empuxo.
R.: Empuxo é a força vertical para cima que o líquido aplica sobre o objeto 
quando o mesmo se encontra imerso no líquido, cuja intensidade é igual ao 
peso do fluido deslocado pelo corpo. Assim, escrevemos
 onde mf é a massa do líquido deslocado e g a aceleração 
da gravidade.
8 O que é peso aparente para um corpo imerso em um fluido?
R.: Ao colocarmos um corpo mais denso totalmente imerso no líquido, 
observamos que o valor do seu peso, dentro desse líquido, é menor do que 
no ar. A diferença entre o valor do peso real e do empuxo exercido pelo líquido 
é o peso aparente,
9 Determinar a massa específica da água.
R.: O empuxo é igual ao peso do fluido consequentemente
 E a massa de água deslocada é igual a 10,20 gramas. A 
massa específica foi calculada a partir desse dado e do volume de água 
deslocado,
Tabela 31
Líquido Medida Paparente(N) E(N) µ(g/cm3) µ 
(média)
Água 1 0,82 0,1 1,0 1,02
10 Se comparar o valor da massa específica calculado em nove com 
o valor tabelado, qual é o erro percentual. Em caso de diferença, 
justifique.
R.: Comparando o valor da massa específica calculado em 9, 1,02 g/cm3 
com o valor tabelado 1,0 g/cm3, encontramos um erro percentual de 2%, 
com a fórmula
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11 Determinar a massa específica do álcool. 
R.: O empuxo é igual ao peso do fluido consequentemente
 E a massa de álcool deslocada é igual a 4,08 gramas. A 
massa específica foi calculada a partir desse dado e do volume de álcool 
deslocado,
Tabela 32
Líquido Medida Paparente(N) E(N) µ(g/cm3) µ 
(média)
Álcool 1 0,82 0,04 0,8 0,82
12 Se comparar o valor da massa específica calculado em onze com 
o valor tabelado, qual é o erro percentual? Em caso de diferença, 
justifique.
R.: Comparando o valor da massa específica calculado em 11, 0,82 g/cm3 
com o valor tabelado 0,8 g/cm3, encontramos o erro percentual de 2,4%, 
com a fórmula
13 Determinar a massa específica do óleo.
R.: O empuxo é igual ao peso do fluido consequentemente
 E a massa de óleo deslocado é igual a 8,16 gramas. A massa 
específica foi calculada a partir desse dado e do volume de óleo deslocado -
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Tabela 33
Líquido Medida Paparente(N) E(N) µ(g/cm3) µ (média)
 Óleo 1 0,82 0,08 0,92 0,91
14 Se comparar o valor da massa específica calculado em treze com 
o valor tabelado, qual é o erro percentual? Em caso de diferença, 
justifique.
R.: Comparando o valor da massa específica calculado em 13, 0,91 g/cm3 
com o valor tabelado 0,92 g/cm3, encontramos o erro percentual de 1%, com 
a fórmula
15 O que o grupo e você acharam do experimento? Poderia ser 
melhorado? Em caso afirmativo, de que maneira isso poderia ocorrer?
R.: A critério do(a) acadêmico(a).
TÓPICO 6 
1 Explique microscopicamente a dilatação de um sólido.
R.: A dilatação térmica tem por efeito global o aumento das dimensões de 
uma substância quando é aquecida. Isso se deve ao aumento do grau de 
agitação das partículas, dos átomos, das moléculas que compões a substância 
resultando no aumento da distância média entre elas.
2 Qual o significado físico para o coeficiente de dilatação de um sólido. 
De que depende o valor deste coeficiente?
R.: O coeficiente de dilatação é uma característica de cada material em 
função de sua composição e estrutura. É ele que diz se uma substância vai 
dilatar mais ou menos.
Observação: todos os gráficos e valores calculados variam conforme os 
dados coletados pelos alunos.
3 Com os dados da Tabela 35, construir o Gráfico 1 (L x T).
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R.: Mediante a tabela, construímos o Gráfico 1 (∆L x ∆T). 
4 A partir do Gráfico 1, calcular o coeficiente de dilatação linear do tubo 
através da inclinação da reta.
R.: A partir do coeficiente angular da reta B = 0,00878, calculamos o coeficiente 
de dilatação linear do tubo de cobre, sabendo que
5 Comparar o resultado com o valor tabelado na literatura. Calcular o 
erro percentual entre os valores tabelado e calculado. Em caso de 
diferença, justifique.
R.: Comparamos o resultado, 1,76.10-5/0C, com o valor tabelado do coeficiente 
de dilatação do cobre na literatura, 1,7.10-5/0C, calculando o erro percentual 
do modo que segue,
6 Com os dados da Tabela 36, construir o Gráfico 2 (L x T).
R.: Mediante a tabela, construímos o Gráfico 2 (∆L x ∆T). 
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7 A partir do Gráfico 2, calcular o coeficiente de dilatação linear do tubo 
através da inclinação da reta.
R.: A partir do coeficiente angular da reta B = 0,00597, calculamos o coeficiente 
de dilatação linear do tubo de cobre sabendo que 
8 Comparar o resultado com o valor tabelado na literatura. Calcular o 
erro percentual entre os valores tabelado e calculado. Em caso de 
diferença, justifique.
R.: Comparamos o resultado 1,19.10-5/0C, com o valor tabelado do coeficiente 
de dilatação do ferro na literatura, 1,2 x 10-5 /0C, calculando o erro percentual 
do modo que segue,
9 Com os dados da Tabela 37, construir o Gráfico 3 (L x T).
R.: Mediante a tabela, construímos o Gráfico 3 (∆L x ∆T). 
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10 A partir do Gráfico 3, calcular o coeficiente de dilatação linear do tubo 
através da inclinação da reta.
R.: A partir do coeficiente angular da reta B = 0,01034, calculamos o coeficiente 
de dilatação linear do tubo de cobre sabendo que
11 Comparar o resultado com o valor tabelado na literatura. Calcular o 
erro percentual entre os valores tabelado e calculado. Em caso de 
diferença, justifique.
R.: Comparamos o resultado 2,07.10-5/0C, com o valor tabelado do coeficiente 
de dilatação do ferro na literatura, 2,0 x 10-5 /0C, calculando o erro percentual 
do modo que segue,
12 O que o grupo e você acharam do experimento? Pode ser melhorado? 
Em caso afirmativo, de que maneira isso poderia ser melhorado?
R.: A critério do(a) acadêmico(a).
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TÓPICO 7 
1 Defina calor específico.
R.: O calor específico c é uma grandeza física que permiteprever, dentro 
de um dado conjunto de amostras de diversos materiais, todas de mesma 
massa, qual delas, recebendo ou cedendo a mesma quantidade de calor, 
estará mais quente ou mais fria, ao completar a troca de calor.
Considere-se que c é o calor específico de um dado material, C é a capacidade 
térmica e m a massa da amostra. A unidade usual para determinar o calor 
específico é cal/g0C e no SI é o J/kgK. Lembre-se da temperatura da areia 
em comparação à da água, num dia de sol intenso. Agora faça o mesmo 
para o entardecer. Lembrou como as duas se invertem? De dia, a areia tem 
temperatura bem mais alta que a água, pois absorve calor mais rapidamente 
(c >), á noite é a água que está mais quente, pois demora mais a perder calor 
(cos resistores cujos 
materiais obedecem à lei de Ohm. 
Mas esta não é uma lei fundamental na natureza. Os resistores que não a 
obedecem são chamados de dispositivos não ôhmicos.
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4 Com os dados da Tabela 41, construir o Gráfico 1 (V x i).
R.: Com os dados da tabela, construímos o Gráfico 1 (V x i). 
Y = A + B * X
Parâmetro Valor
-----------------------------------------------
A -0,06977
B 11,04651
5 Determinar, a partir do Gráfico 1 (V x i), a resistência do fio pela 
inclinação da reta.
R.: A inclinação da reta é dada pelo coeficiente angular B e pode ser 
comparada a resistência do condutor que nesse caso vale 11 Ω, pois 
Comparando com a equação da reta podemos escrever 
6 Qual o significado físico para o valor encontrado no item 5?
 
R.: O valor encontrado é o valor da resistência elétrica do fio e mede a 
capacidade que um condutor tem de se opor à passagem de corrente elétrica 
pelo mesmo, quando existe uma diferença de potencial aplicada. 
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7 Com os dados da Tabela 42, construir o Gráfico 2 (V x i).
R.: Com os dados da tabela, construímos o gráfico (V x i).
Y = A + B * X
Parâmetro Valor 
------------------------------------------------------------
A -0,0914 
B 5,74019 
------------------------------------------------------------
8 Determinar, através do Gráfico 2 (V x i), a resistência elétrica do fio 
pela inclinação da reta.
R.: A inclinação da reta é dada pelo coeficiente angular B e pode ser 
comparada à resistência do condutor que nesse caso vale 5,7 Ω, pois
Comparando com a equação da reta podemos escrever 
9 Com os dados da Tabela 43, construir o Gráfico 2 (V x i).
R.: Com os dados da tabela, construímos o gráfico (V x i).
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Y = A + B * X
Parâmetro Valor
------------------------------------------------------------
A -0,16661
B 6,70486
------------------------------------------------------------
10 Determinar, através do Gráfico 3 (V x i), a resistência elétrica do fio 
pela inclinação da reta.
R.: A inclinação da reta é dada pelo coeficiente angular B e pode ser 
comparada à resistência do condutor que, nesse caso, vale 6,7 Ω, pois 
Comparando com a equação da reta, podemos escrever 
11 Com os dados da Tabela 44, construir o Gráfico 4 (L x R). Qual a 
conclusão a que podemos chegar sobre a relação comprimento e 
resistência do fio?
R.: Concluímos que, quanto maior o comprimento do fio, maior a resistência 
do condutor.
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12 Com os dados da Tabela 45, construir o Gráfico 5 (A x R). Qual 
a conclusão a que podemos chegar sobre a relação área (A) e 
resistência do fio (R)?
R.: Concluímos que, quanto maior a área da seção transversal do fio, menor 
é a resistência.
13 Complete corretamente as afirmativas a seguir:
a) O amperímetro é um instrumento utlilizado para medir a corrente elétrica 
e deve ser ligado em série com o circuito.
b) O voltímetro é um instrumento utilizado para medir a tensão e deve ser 
ligado em paralelo com o circuito.
c) O amperímetro tem baixa resistência interna.
d) O voltímetro tem alta resistência interna.
e) A unidade de intesidade de corrente elétrica no SI é o ampère (A).
f) A unidade de diferença de potencial no SI é o volt (V).
g) Potência é a taxa de transferência de energia elétrica em um circuito.
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h) A unidade de resistência elétrica no SI é o ohm (Ω).
l) Construímos o gráfico V x i. Determinamos, através do gráfico, a resistência 
elétrica do fio níquel-cromo 0,360 mm.
Y = A + B * X
Parâmetro Valor 
------------------------------------------------------------
A -0,06977
B 11,04651
------------------------------------------------------------
j) O produto V.i nos fornece a potência e é medida em watt (W) no SI.
k) Aumentando a d.d.p., a intensidade de corrente aumenta enquanto que a 
resistência elétrica é constante.
14 Explique o que é efeito joule.
R.: O efeito joule é explicado pelo aquecimento dos condutores que ocorre 
quando são percorridos por uma corrente elétrica, estando os elétrons livres 
no condutor metálico. Assim, possuem grande mobilidade, podendo se 
deslocar, chocando-se com outros átomos da rede cristalina. Durante esses 
movimentos, sofrem contínuas colisões com os átomos da rede cristalina 
desse condutor. A cada colisão, parte da energia cinética do elétron livre é 
transferida para o átomo com o qual ele colidiu, e esse passa a vibrar com uma 
energia maior. Esse aumento no grau de vibração dos átomos do condutor 
tem como conseqüência um aumento de temperatura. Para cada temperatura 
há um espectro de luz. Alguns dos equipamentos que possuem resistores e, 
portanto, produzem o efeito joule, são: chuveiro elétrico, secador de cabelo, 
aquecedor elétrico, ferro de passar roupas, pirógrafos etc.
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15 O que é um condutor não ôhmico? E qual deles apresenta esta 
característica?
R.: Condutor não ôhmico é aquele em que a queda de tensão entre os 
seus terminais não é proporcional à corrente que flui por ele. A lâmpada 
incandescente apresenta esta característica. 
16 A resistência de um condutor depende da geometria do mesmo, 
depende do comprimento e da área. Relação esta que pode ser 
expressa como .
 Para esta relação se tornar uma igualdade uma constante deve ser 
inserida. Que constante é essa e qual o seu significado físico?
R.: A resistividade ρ do material. A resistividade não depende da geometria 
do condutor, só depende da sua composição química e estrutura cristalina.
17 Para tomar um banho mais quente em um chuveiro elétrico, o que 
fazemos com a sua resistência? Explique.
R.: Temos que diminuir o comprimento da resistência do chuveiro. Com isso, 
aumentamos a corrente, aumentando a temperatura da água.
18 O que o grupo e você acharam do experimento? Poderia ser 
melhorado? Em caso afirmativo, de que maneira isso poderia ser 
efetuado?
R.: A critério do(a) acadêmico(a).
TÓPICO 9 
1 Defina corrente elétrica e diferencie corrente alternada e corrente 
contínua.
R.: Chamamos de corrente elétrica o movimento numa direção preferencial 
das cargas elétricas através de um condutor. O sentido convencional da 
corrente i não é o sentido do movimento dos elétrons, como poderia se pensar 
é o mesmo do vetor campo elétrico. Portanto, é oposto ao movimento dos 
elétrons. A intensidade da corrente é a quantidade de carga que atravessa a 
seção transversal por unidade de tempo. Assim, se num intervalo de tempo 
∆t passa através da seção uma quantidade de carga Q, a intensidade de 
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corrente i é 
No SI, a unidade de corrente elétrica é o ampère (A), onde 1 A = 1 C / 1 s. Ou 
seja, um ampère é igual a um coulomb dividido por um segundo.
Existem dois tipos de correntes elétricas, a corrente contínua (cc), em que 
o sentido e a intensidade são constantes como numa pilha, por exemplo. 
Tem-se também a corrente alternada (ca), cuja intensidade e sentido variam 
periodicamente como nas instalações elétricas de uma residência, cuja fonte 
é a usina geradora de energia elétrica.
2 Defina corrente elétrica e diferencie corrente alternada e corrente 
contínua.
R.: A tensão ou ddp é responsável pela corrente elétrica no interior do condutor. 
A tensão elétrica está associada à energia que o gerador fornece ao condutor 
por unidade de carga.
3 O que é um resistor elétrico?R.: Resistor é um dispositivo que apresenta uma propriedade resistiva, ou 
seja, possui uma resistência elétrica. Sua aplicação é muito variada desde 
limitar uma corrente elétrica num circuito até funcionar como um aquecedor.
4 Por que associamos resistores?
R.: Em certas situações, a resistência desejada não é encontrada num único 
resistor. Então, a solução é associar resistores até se encontrar a resistência 
desejada. A associação pode ser representada por uma única resistência 
denominada resistência equivalente.
5 O que é um curto-circuito?
R.: A corrente elétrica quando percorre um circuito sempre procura o 
caminho de menor resistência. Ao encontrar um caminho com muito baixa 
resistência, ela o percorre com maior intensidade possível. A energia elevada 
pode danificar o circuito, queimando componentes, derretendo fios etc. Isto 
caracteriza um curto-circuito.
6 Com os dados da Tabela 46, construir o Gráfico 1 (Vfonte x i).
Com os dados da tabela, construímos o gráfico (Vfonte x i).
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7 Determinar, através do Gráfico 1, a resistência elétrica da lâmpada 
pela inclinação da reta.
R.: A resistência elétrica da lâmpada é dada pela inclinação da reta 
representada pelo coeficiente B. Portanto, a resistência é igual a 16,6 Ω.
8 Com os dados da Tabela 47, construir o Gráfico 2 (Vfonte x i).
R.: Com os dados da tabela, construímos o gráfico (Vfonte x i).
9 Determinar, através do Gráfico 2, a resistência elétrica da associação 
de lâmpadas pela inclinação da reta.
R.: A resistência elétrica da lâmpada é dada pela inclinação da reta 
representada pelo coeficiente B. Portanto, a resistência é igual a 32 Ω.
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10 Com os dados da Tabela 48, construir o Gráfico 3 (Vfonte x i).
R.: Com os dados da tabela, construímos o gráfico (Vfonte x i).
11 Determinar, através do Gráfico 3, a resistência elétrica da associação 
de lâmpadas pela inclinação da reta.
R.: A resistência elétrica da lâmpada é dada pela inclinação da reta 
representada pelo coeficiente B. Portanto, a resistência é igual a 50 Ω.
12 Com os dados da Tabela 49, construir o Gráfico 4 (Vfonte x i).
R.: Com os dados da tabela, construímos o gráfico (Vfonte x i).
13 Determinar, através do Gráfico 4, a resistência elétrica da associação 
de lâmpadas pela inclinação da reta.
R.: A resistência elétrica da lâmpada é dada pela inclinação da reta 
representada pelo coeficiente B. Portanto, a resistência é igual a 8,2 Ω.
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14 Com os dados da Tabela 50, construir o gráfico 5 (Vfonte x i).
R.: Com os dados da tabela, construímos o gráfico (Vfonte x i).
15 Determinar, através do Gráfico 5, a resistência elétrica da associação 
de lâmpadas pela inclinação da reta.
R.: A resistência elétrica da lâmpada é dada pela inclinação da reta 
representada pelo coeficiente B. Portanto, a resistência é igual a 5,2 Ω.
16 Qual a conclusão que podemos tirar em relação à resistência elétrica 
da associação em cada um dos casos analisados?
R.: Concluímos que, numa associação em série, o resistor equivalente será 
sempre superior ao maior valor do resistor associado. Em paralelo, o resistor 
equivalente será sempre inferior ao menor valor do resistor associado.
17 O que o grupo e você acharam do experimento? Poderia ser melhorado? 
Em caso afirmativo, de que maneira isso poderia ser feito?
R.: A critério do(a) acadêmico(a).