ATIVIDADE PRATICA - MARIO ROCHA

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Física – Estática e cinemática
Mario Rocha da Cruz
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OBJETIVO
Essa atividade prática permite um embasamento teórico e prático a respeito da física estática. iremos desenvolver um sistema com massas conhecidas e desconhecidas. A partir disso, usando o conceito de torque, vamos calcular o valor de cada uma das massas.
Portanto, os objetivos dessa atividade são:
Aplicar o conceito de Torque.
 
 Conceito de Torque
O torque é uma grandeza Física fundamental para entender a tendência de uma força rotacional em girar um objeto em torno de um eixo. O torque pode ser entendido como o agente dinâmico das rotações. Se quisermos fazer que um corpo gire em torno de algum ponto, devemos exercer um torque sobre ele.
Prática 1 – Equilíbrio de corpos
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OBJETIVO
Prática 1 – Equilíbrio de corpos
2) Determinar como calcular o valor de uma massa desconhecida pelo princípio de equilíbrio de rotação.
 Para calcular o valor de uma massa desconhecida pelo princípio de equilíbrio de rotação é necessário utilizar a equação:
 m1.d1=m2xd2
Onde m1 é a massa desconhecida, d1 é a distância do ponto de apoio até a massa desconhecida, m2 é a massa conhecida e d2 é a distância do ponto de apoio até a massa conhecida.
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 METODOLOGIA
Na presente atividade prática você irá utilizar um simulador virtual desenvolvido na Universidade de Colorado Boulder, fundada em 2002 pelo ganhador do prêmio Nobel Carl Wieman. O ambiente chamado PhET (do inglês Physics Education Technology) tem como objetivo promover simulações de matemática, física, química, biologia e outras áreas da ciência.
 O site está disponível em: https://phet.colorado.edu/pt_BR/. Esse ambiente virtual permite que os alunos estude de forma interativa outros assuntos abordados em nossa disciplina de física estática e cinemática.
Depois de acessar o aplicativo, foi seguido o passo a passo até chegar no item ou atividade Balançando e iniciar de fato a prática, ou então seleciona a pasta de Física e em seguida a atividade descrita como Balançando – Equilíbrio, ou através do destino https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulations/balancing-act . Após isso selecionar o item Laboratório de Equilíbrio e a través das recomendações repassadas pelo Tutor da disciplina nas aulas e executar os cálculos.
Prática 1 – Equilíbrio de corpos
1) Abra seu navegador da internet e acesse o site: https://phet.colorado.edu/pt_BR/
2) Clique na opção Simulações e depois em Física.
3) Procure pela simulação: Balanço. Depois clique na mesma.
4) Clique no botão “play” para rodar a simulação.
5) Selecione Laboratório de Equilíbrio.
Prática 1 – Equilíbrio de corpos
A primeira e tapa 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.
T=F.d
Fa.da.= Fb.db
Fa*0,5=10*1
Fa=10/0,5
Fa=20
Resultado:
Massa do objeto A=20kg
Na sequência, determine a massa do Objeto Misterioso B. Para isso a sugestão é deixar o objeto A à 0,5m do eixo de rotação e o corpo B a 2 metros.
T=F.d
Fa.da.= Fb.db
Fb*2=20*0,5
Fb*2=10
Fb=10/2
Fb=5
Resultado:
Massa do objeto B=5kg
Prática 1 – Equilíbrio de corpos
Prática 1 – Equilíbrio de corpos
Com o resultado do item 8 e 9, responda:
a) Qual o valor de 𝑀𝐴 + 𝑀𝐵 ?
b) Sabendo que 𝑀𝐶 = 3𝑀𝐵, qual o valor de 𝑀𝐶?
c) Verifique o resultado da alternativa b) usando a gangorra como uma balança de rotação. Ou seja, 
busque uma massa que equilibre o valor de 𝑀𝐶.
a) MA+ MB
=20+5
=25
Soma=25kg
b) MC=3MB
MC=3*5
MC=15
c) Posicionando a Massa =15 kg encontra-se a estabilidade
CONCLUSÕES
O estudo do equilíbrio dos corpos é importante, pois através dele podemos:
• Encontrar todas as forças que agem em determinada estrutura;
• proporcionar melhoria contínua nos processos;
• Eliminar e/ou reduzir descarte de materiais em obras em geral;
• Dimensionar melhor maquinários de produção;
Prática 1 – Equilíbrio de corpos
OBJETIVO
Essa atividade prática permite que se tenha um embasamento teórico e prático a respeito da física estática. Com auxílio do simulador da plataforma PheTColorado, vamos a plicar alguns cálculos, como por exemplo a segunda lei de Newton e verificar a atuação da força de atrito estática e cinética.
Sendo assim, os objetivos dessa atividade prática são:
Aplica r a segunda lei de Newton em um sistema com força de atrito presente
2) Determinar o coeficiente de atrito cinético.
3) Calcular o coeficiente de atrito estático.
 
Prática 2 – Força de Atrito
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 METODOLOGIA
 
Na presente atividade prática você irá utilizar um simulador virtual desenvolvido na Universidade de Colorado Boulder, fundada em 2002 pelo ganhador do prêmio Nobel Carl Wieman. O ambiente chamado PhET (do inglês Physics Education Technology) tem como objetivo promover simulações de matemática, física, química, biologia e outras áreas da ciência.
O site está disponível em: https://phet.colorado.edu/pt_BR/ Esse ambiente virtual permite que você estude de forma interativa outros assuntos abordados em nossa disciplina de física estática e cinemática.
Prática 2 – Força de Atrito
Prática 2 – Força de Atrito
a) A força que faz com que atue a força de atrito cinética no objeto é de 251 N. Junto a esse resultado, a força de atrito 
cinética aparece também, marcando 188 N. Portanto, sabendo desses dados, utilize a segunda lei de Newton para 
determinar a aceleração.
F=Força
M=Massa
A=Aceleração
F=m.a
251-188=100*a
63/100 =a
a=0,63m/s 2
b) Sabendo do valor da força de atrito, registrada pelo simulador, calcule o coeficiente de atrito cinético.
Fatc=Força de a trito cinético
μc=Coeficiente de atrito cinético
N=Normal
Fatc=μc*N
251-188=μc*100
μc=63/100
μc=0,63
Prática 2 – Força de Atrito
c) Admitindo que a força de destaque é aquele número que antecede a força que consegue movimentar o objeto, determina o coeficiente de atrito estático, uma vez que nessa situação a força de atrito estática é igual a força de destaque.
Fatc=μc*N
250=μc*100
μc=250/100
μc=2,5
d) Substitua a lata de lixo pelo objeto desconhecido, no caso o presente. Aumentando gradativamente
a força do boneco sobre o presente, observamos que o valor da força que antecede o movimento do
corpo é 126N. Sendo assim, já calculado no item anterior o coeficiente de atrito estático, determine a
massa do objeto desconhecido.
Fatc=μc*N
125=2,5*N
N=125/2,5
N=50kg
CONCLUSÕES
•A força de atrito é proporcional à força normal (peso) e ao coeficiente de atrito.
•Pode ser cinética ou estática.
•Na atividade prática podemos perceber que a força de atrito corresponde a força exercida entre duas superfícies que estão em contato, desta forma a força de atrito possui direção, sentido e módulo, sendo uma força de oposição e tendência do escorregamento
Prática 2 – Força de Atrito
OBJETIVO
Essa atividade prática permite que você tenha um embasamento teórico e prático a respeito da física mecânica. Com o auxílio do simulador PheT Colorado, vamos aplicar uma situação em que há a conservação da energia mecânica, ou seja, um sistema que não leva em conta forças dissipativas.
Desse modo, os objetos da atividade prática são:
Determinar a velocidade tomando como referência um valor de altura específico.
2) Calcular a energia cinética para uma dada massa.
3) Usar a conservação da energia para calcular o valor da velocidade para qualquer valor de altura. 
Prática 3 – Energia cinética e potencial gravitacional
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 METODOLOGIA
Na presente atividade prática você irá utilizar um simulador virtual desenvolvido na Universidade de ColoradoBoulder, fundada em 2002 pelo ganhador do prêmio Nobel Carl Wieman. O ambiente chamado PhET (do inglês Physics Education Technology) tem como objetivo promover simulações de matemática, física, química, biologia e outras áreas da ciência.
O site está disponível em: https://phet.colorado.edu/pt_BR/ 
Esse ambiente virtual permite que você estude de forma interativa outros assuntos abordados em nossa disciplina de física estática e cinemática.
Prática 3 – Energia cinética e potencial gravitacional
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Determine a velocidade que ele atinge no ponto mais baixo da trajetória. Para isso, utilize a conservação da energia mecânica. Em outras palavras: 
𝐸𝑀𝑖 = 𝐸𝑀𝑓
E𝑀𝑖 = m.g.h
𝐸𝑀𝑓= m. v2/2
m.g.h=m.v2/2
g.h=v2/2
10.5=v2/2
50.2=v2
v2=100
V=√100
V=10m/s
Considerando a gra vidade (g)=10
Altura (h)de 5 metros
Prática 3 – Energia cinética e potencial gravitacional
Prática 3 – Energia cinética e potencial gravitacional
2) Calcule a velocidade do skatista a uma altura de 2 metros. Para isso compare a energia mecânica do ponto mais baixo da trajetória com a da altura de ℎ = 2𝑚.
𝐸𝑀𝑖 = 𝐸𝑀𝑓
𝐸𝑀𝑖 =m.g.h
𝐸𝑀𝑓=m.v2/2
10.2=v2/2
20.2=v2
V2=40
V=√40
V=6,3245m/s 
Prática 3 – Energia cinética e potencial gravitacional
3) Assumindo que a massa do skatista seja de 60 kg, qual é a energia cinética do mesmo quando atinge o ponto mais baixo da trajetória saindo de uma altura de 5 metros?
Ec=m. v2/2
Ec=60. (10)2/2
Ec=60.100/2
Ec=6000/2
Ec=3000J 
CONCLUSÕES
• Após esta atividade prática podemos entender melhor o tipo de trabalho realizado através da energia cinética e potencial gravitacional, fornecendo parâmetros de cálculo para aplicações práticas.
•Esta energia de movimento é responsável por inúmeras atividades do nosso dia a dia.
Prática 3 – Energia cinética e potencial gravitacional
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