Relatórios Completos de Física 1

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Sumario
Introdução..........................................................................................................4
Relatório 1..........................................................................................................5
Relatório 2..........................................................................................................9
Relatório 3........................................................................................................16
Relatório 4........................................................................................................21
Conclusão........................................................................................................32
Introdução
Trabalho elaborado com o intuito de aprimorar o conhecimento laboratório de física 1. Neste, possui os relatórios de experimentos realizados sobre orientação de docentes. A citação de uma grandeza física através da leitura de gráficos é um dos objetos para a reprodução deste trabalho. Não somente a elaboração de gráficos encontra-se presente, como também uma análise para a consideração de erros das medidas obtidas no laboratório.
Relatório 1
Medidas Físicas
Titulo: Medidas Físicas
Objetivo: Aprender a utilizar de forma correta os instrumentos de medidas. junto a aprendizagem, saber calcular a taxa de erro que cada aparelho traz consigo. E obter o diâmetro de uma esfera de aço fundido, com o auxilio de três instrumentos de medidas. Após a coleta de dados e do diâmetro, encontrar a densidade do aço.
Teoria: Pela teoria, erro define-se sendo a diferença entre o valor obtido, ao se medir uma grandeza, e o valor da mesma. E na mesma teoria de erros, concluímos a teoria de desvios. Que é definida pela diferença entre o valor obtido e o valor real.
Parte Experimental
 Experimento 1 – Medição do volume da esfera
Material Necessário:
 1 esfera de aço
 1 micrometro
 1 régua graduada em milímetros 
 1 paquímetro
Procedimento Experimental: Tomando-se a esfera de aço, foi medido o seu diâmetro utilizando três instrumentos de medidas diferentes, porém todos graduados em milímetros. Após obtido a média das medidas e com a expressão matemática formulada para ter noção da variação de erro, foi encontrado o raio e o volume da esfera medida.
Tratamento de Dados: Com os valores encontrados, deu-se inicio aos cálculos colocando todos as medidas em uma única unidade de medida. Para diâmetro e raio, centímetros (cm). Para o volume, centímetros cúbicos (cm³).
Tabela
	Instrumento
	D ± ΔD (cm)
	r ± Δr (cm)
	V ± ΔV (cm³)
	Régua
	(3,2 ± 0,5)
	(1,6 ± 0,25)
	(17,14 ± 4,09x)
	Paquímetro
	(325 ± 0,025)
	(162,5 ± 0,0125)
	(1,79x ± 3,76)
	Micrômetro
	(344,9 ± 0,005)
	(172,45 ± 0,0025)
	(2,14x ± 0,47)
Parte Experimental:
Experimento 2 – Medição da densidade da esfera
Material Necessário:
 1 balança
 1 esfera de aço (a mesma usada no exp. 1)
 1 dados do exp. 1 (raio e volume)
Procedimento Experimental: Encontrar a massa da esfera com a utilização da balança.
Tratamentos de Dados: Tomando nota da massa da esfera de aço, iniciou-se os cálculos para obtenção de sua densidade, de acordo com o volume encontrado por cada instrumento de medidas utilizado no experimento 1.
Tabela
	Instrumento
	Massa (kg)
	Volume
	Densidade
	Régua
	139,4x
	17,14
	0,029
	Paquímetro
	139,4x
	1,79x
	1,39x
	Micrômetro
	139,4x
	2,14x
	1,20
Relatório 2
Análise Gráfica de Dados
Titulo: Análise Gráfica de Dados
Objetivo: Com a elaboração de experimentos em laboratório especifico, traz consigo o objetivo de entender as grandezas físicas através de uma análise gráfica de dados experimentais.
Teoria: Para construir o gráfico é preciso saber a força e o alongamento da mola para cada massa que é somada uma a uma fazendo esse procedimento 5 vezes com massas de 50g, depois de construído o gráfico é para encontrado a inclinação da reta.
Parte Experimental:
Experimento – Construção de gráficos a partir de experimentos físicos
Material Necessário:
 1 mola de 9mm de diâmetro
 1 porta peso de 10g
 5 massas de 50g
 1 suporte
 1 régua graduada em milímetros
Procedimento Experimental: utilização da régua, para encontrarmos o deslocamentos da mola em vertical para as cinco massas de 50g que foi colocada uma a uma e somada no suporte que era fixa na mola (50,100,150,200,250)g. Para utilizar a régua devidamente, primeiramente marca-se um ponto fixo (no caso: 340mm), para que saibamos corretamente o ponto inicial. Com isso podemos determinar o valor do deslocamento da mola e visualizando onde exatamente encontra-se a outra ponta de cada. De acordo com a mola alongada na qual utilizamos no experimento, o valor encontrado através da régua foi de (25,50,75,100,125) mm.
Tratamento de Dados: calcular a força e o alongamento e construir tabelas e um gráfico, através dos valores obtidos do experimento e valores do calculo determina-se a inclinação da reta através do gráfico que foi construído com os valores da tabela força e alongamento da mola, com suas margens de erros.
TABELA COM VALORES INICIAIS
	Ponto de referência (mm)
	Y ± ∆ Y (mm)
	m ± ∆m (g)
	340
	0
	0
	465
	25 ± 2
	50 ± 1
	390
	50 ± 2
	100 ± 1
	415
	75 ± 2
	150 ± 1
	440
	100 ± 2
	200 ± 1
	465
	125 ± 2
	250 ± 1
1° TABELA COM VALORES CONVERTIDOS PARA O SI
	Ponto de referência (m)
	Y ± ∆ Y (m)
	m ± ∆m (kg)
	0,340
	0
	0
	0,465
	0,025 ± 0,002
	0,05 ± 0,001
	0,390
	0,050 ± 0,002
	0,1 ± 0,001
	0,415
	0,075 ± 0,002
	0,15 ± 0,001
	0,440
	0,1 ± 0,002
	0,2 ± 0,001
	0,465
	0,125 ± 0,002
	0,25 ±0,001
2° TABELA FINAL COM VALORES NO SI 
	Ponto de referência (m)
	(F ± ∆F) (N)
	(Y ± ∆ Y) (m)
	(m ± ∆m) (kg)
	(k ± ∆k) (N/m)
	
	0,340
	0
	0
	0
	0
	
	0,465
	0,49 ± 1,4x10^(-02)
	0,025 ± 0,002
	0,05 ± 0,001
	19,6 ± 1,66
	
	0,390
	0,98 ± 2,2x10^(-02)
	0,05 ± 0,002
	0,1 ± 0,001
	19,6 ± 9,1x10^(-01)
	
	0,415
	1,47 ± 3,2x10^(-02)
	0,075 ± 0,002
	0,15 ± 0,001
	19,6 ± 6,7x10^(-01)
	0,440
	1,96 ± 4,1x10^(-02)
	0,1 ± 0,002
	0,2 ± 0,001
	19,6 ± 5,7x10^(-01)
	0,465
	2,45 ± 5,1x10^(-02)
	0,125 ± 0,002
	0,25 ±0,001
	19,6 ± 5,1x10^(-01)
CONSTRUÇÃO DO GRÁFICO
Foi calculado o valor da força da mola em função do alongamento.
	(F x10^(-02) ± ∆F) (N)
	(Y x10^(-03) ± ∆ Y) (m)
	0
	0
	49 ± 1x10^(-02)
	25 ± 2 x10^(-03)
	98 ± 2x10^(-02)
	50 ± 2 x10^(-03)
	147 ± 3x10^(-02)
	75 ± 2 x10^(-03)
	196 ± 4x10^(-02)
	100 ± 2 x10^(-03)
	245 ± 5x10^(-02)
	125 ± 2 x10^(-03)
INTERPRETAÇÃO DO GRÁFICO
	Como você pode bem pode ver os pontos não deram exatamente uma reta, porem isto é perfeitamente explicável, simplesmente porque nenhuma medida é exata, ou seja, sempre somos passíveis de erro.
O ideal é traçar a reta procurando passar pelo maior número possível de pontos e deixando, mais ou menos, o mesmo número de pontos acima e abaixo da reta.
A EQUAÇÃO DA RETA
F = K.Yx
Onde a inclinação da reta é:
K = ∆F/∆Yx
F é a variável independente;
Yx é a variável dependente;
K é a inclinação da reta;
QUESTÕES DO RELATÓRIO
Se você denominar k a inclinação da reta, que equação exprime a função F=f(y)?
Para expressar a função, foi preciso usar a lei de Hooke por ela ter a proporção do comprimento de mola com a constante elástica,melhor dizendo a força F é medido em função do comprimento de mola f(y), sendo F a variável dependente e y a variável independente.
Que enunciado você poderia dar à lei expressa por essa função? 
De sistema massa mola
Relatório 3
Queda Livre
Título: Queda Livre
Objetivo: Utilizando uma esfera posicionada a uma determinada altura e medindo o tempo de queda da mesma, o objetivo é calcular a aceleração da gravidade sobre a esfera.
Teoria: Observando-se um corpo sujeito ao campo gravitacional terrestre constante em seu repouso a uma determinada altura, após saltarmos o corpo, ele irá realizar o movimento que chamamos de movimento uniformemente acelerado ou ainda “queda livre”.
Parte Experimental:
Experimento: “Calculo da Aceleração Gravitacional”
Material Necessário:
 
 1 esfera de D≅ 19mm
 2 cronometro digital 
 3 suporte de base
 4 grampos duplos
 1 haste de suporte
 1 régua milimetrada 
 1 fixador de esfera
 2 cordões de conexão de 750 mm
 2 cordas de conexão de 1500mm
 1 prato interruptor
Procedimento Experimental: Fixando a esfera em seu centro e posicionado o prato a na forma regular deve-se varia a altura da esfera em relação ao prato e utilizando o cronometro digital medir o tempo de queda da esfera três vezes para cada altura para assim ter tira a média e utilizar o tempo médio de queda.
Tratamento de Dados:
		Altura 
	100mm
	150mm
	200mm
	250mm
	300mm
	350mm
	400mm
	
	
	Tempo 1
	0,1338
	0,1718
	0,2099
	0,2297
	0,2421
	0,2637
	0,2828
	
	
	Tempo 2
	0,1334
	0,1748
	0,2004
	0,2246
	0,2436
	0,2605
	0,2812
	
	
	Tempo 3
	0,1352
	0,1750
	0,2011
	0,2279
	0,2468
	0,2605
	0,2816
	
	
	Tempo Médio
	0,1341
	0,1738
	0,2038
	0,2274
	0,2441
	0,2615
	0,2818
	
	
 
P/ h=100 mm 
t=0,1341 s
g=11,1 m/s²
P/ h=150 mm
t=0,1738 s
g=9,9 m/s²
P/ h=200 mm
t=0,2038 s
g=9,6 m/s²
P/ h=250 mm
t=0,2274 s
g=9,6 m/s²
P/ h=300 mm
t=0,2441 s
g=10 m/s²
P/ h=350 mm
t=0,2615 s
g=10,2 m/s²
P/ h=400 mm
t=0,2818 s
g=10 m/s²
Questões
 Compare o valor da aceleração da gravidade obtido nesta experiência com o valor adotado, g= 9,8 m/s².Calcule a margem de erro usando a porcentagem
Em que circunstância o valor da aceleração da gravidade é constante?
A aceleração da gravidade varia com a altitude e longitude? Justifique sua resposta.
Resposta:
Com g=11,1 afastou-se 13,26 % de g= 9,8
Com g=9,9 afastou-se 1,02 % de g= 9,8
Com g=9,6 afastou-se 2,04 % de g= 9,8
Com g=10 afastou-se 2,04 % de g= 9,8
Com g=10,2 afastou-se 4,08 % de g= 9,8
Relatório 4
Leis de Newton
Titulo: Leis de Newton
Objetivo: Comprovar de modo experimental as Leis de Newton para um corpo unidimensional uniformemente acelerado.
Teoria: Por meio dos valores dos tempos obtidos, e com auxílio de fórmulas matemáticas, espera-se determinar o valor da aceleração e da velocidade de cada massa utilizada no sistema (delimitada para o experimento). E após isto, através dos valores dos pesos utilizados e da aceleração encontrada, com a ajuda de outras fórmulas matemáticas, espera-se determinar a força feita pelo sistema.
Parte Experimental:
Experimento – Determinar as funções espaço x tempo e velocidade x tempo. Obter a aceleração.
Material Necessário:
 1 Planador 1 Mangueira
 1 Trilho de ar 1 Fita métrica
 1 Gerador de fluxo de ar 2 Barreiras de luz
 1 Cronômetro digital 6 Cordas de conexão
 1 Porta-peso de 11g 1 Corda de barbante
 1 Roldana 10 Massas de 10 g
Procedimento Experimental: Adotar pontos fixos iniciais, para assim começar a realização do experimento. Com a escolha do ponto inicial do planador, colocar a sombra do anteparo tangente ao sensor da primeira barreira de luz. Logo isso, estabelecer uma medida entra as duas barreiras de luz. Tomada essa medida, pode ser ligado o gerador de fluxo de ar e o porta-peso solto. Repita três vezes o experimento e tire uma média de tempo para cada medida nova que for adotada entre as barreiras de luz.
Tratamento de Dados: Calcular, por meio de fórmulas matemáticas, os valores da aceleração e a força, já que a partir dos experimentos realizados acima nós determinamos cada tempo de acordo com as distâncias e as massas dadas pelo experimento.
As proposições abaixo serão direcionados para o experimento 1:
Calcule a velocidade instantânea em cada ponto:
Fórmula a utilizar: v(t) = m1.g.t / m1 + m2
	Quando o intervalo é de 0,30 m:
v(t) = m1.g.t / m1 + m2 → v(t) = 0,189.9,8.1,037 / 0,189 + 0,011 → v(t) = 9,60 m/s
	Quando o intervalo é de 0,40 m:
v(t) = m1.g.t / m1 + m2 → v(t) = 0,189.9,8.1,203 / 0,189 + 0,011 → v(t) = 11,14 m/s
Quando o intervalo é de 0,50 m:
v(t) = m1.g.t / m1 + m2 → v(t) = 0,189.9,8.1,361 / 0,189 + 0,011 → v(t) = 12,60 m/s
Quando o intervalo é de 0,60 m:
v(t) = m1.g.t / m1 + m2 → v(t) = 0,189.9,8.1,523 / 0,189 + 0,011 → v(t) = 14,10 m/s
A tabela a seguir mostra os espaços(y) pela suas respectivas velocidades(v) e pelos seus respectivos tempos(t):
	y(m)
	v(m/s)
	t(s)
	0,30
	9,60
	1,037
	0,40
	11,14
	1,203
	0,50
	12,60
	1,361
	0,60
	14,10
	1,523
Gráficos em escala logarítmica de: y = f(t) e v = f(t), respectivamente:
As proposições abaixo serão direcionados para o experimento 2:
Calcular a velocidade instantânea do planador do ponto fixo no trilho, para cada massa adicionada. Em seguida, calcular as respectivas acelerações do planador.
Fórmula a utilizar: v(t) = m1.g.t / m1 + m2
	Quando a massa é de 189,7 g, seu tempo é de 0,1772 s:
v(t) = m1.g.t / m1 + m2 → v(t) = 0,189.9,8.0,1772 / 0,189 + 0,011 → v(t) = 1,64 m/s
	Quando a massa é de 209,7 g, seu tempo é de 1,258 s:
v(t) = m1.g.t / m1 + m2 → v(t) = 0,209.9,8.1,258 / 0,209 + 0,011 → v(t) = 11,71 m/s 
Quando a massa é de 229,7 g, seu tempo é de 1,301 s:
v(t) = m1.g.t / m1 + m2 → v(t) = 0,229.9,8.1,301 / 0,229 + 0,011 → v(t) = 12,16 m/s
Quando a massa é de 249,7 g, seu tempo é de 1,352 s:
v(t) = m1.g.t / m1 + m2 → v(t) = 0,249.9,8.1,352 / 0,249 + 0,011 → v(t) = 12,69 m/s
Quando a massa é de 269,7 g, seu tempo é de 1,407 s:
	v(t) = m1.g.t / m1 + m2 → v(t) = 0,269.9,8.1,407 / 0,269 + 0,011 → v(t) = 13,25 m/s
Quando a massa é de 289,7 g, seu tempo é de 1,453 s:
	v(t) = m1.g.t / m1 + m2 → v(t) = 0,289.9,8.1,453 / 0,289 + 0,011 → v(t) = 13,72 m/s
Fórmula a utilizar: a(t) = m1.g / m1 + m2
Quando a velocidade for 1,64 m/s:
	a(t) = m1.g / m1 + m2 → a(t) = 0,189.9,8 / 0,189 + 0,011 → a(t) = 9,26 m/s²
Quando a velocidade for 11,71 m/s:
	a(t) = m1.g / m1 + m2 → a(t) = 0,209.9,8 / 0,209 + 0,011 → a(t) = 9,31 m/s²
Quando a velocidade for 12,16 m/s:
	a(t) = m1.g / m1 + m2 → a(t) = 0,229.9,8 / 0,229 + 0,011 → a(t) = 9,35 m/s²
Quando a velocidade for 12,69 m/s:
	a(t) = m1.g / m1 + m2 → a(t) = 0,249.9,8 / 0,249 + 0,011 → a(t) = 9,38 m/s²
Quando a velocidade for 13,25 m/s:
	a(t) = m1.g / m1 + m2 → a(t) = 0,269.9,8 / 0,269 + 0,011 → a(t) = 9,41 m/s²
Quando a velocidade for 13,72 m/s:
	a(t) = m1.g / m1 + m2 → a(t) = 0,289.9,8 / 0,289 + 0,011 → a(t) = 9,44 m/s²
A tabela a seguir mostra as massas(M) pela suas respectivas acelerações (a):
	M(g)
	a(m/s²)
	189,7
	9,26
	209,7
	9,31
	229,7
	9,35
	249,7
	9,38
	269,7
	9,41
	289,7
	9,44
Gráficos em escala logarítmica de: a(t) = M:
As proposições abaixo serão direcionados para o experimento 3:
Calcule a velocidade do planador do ponto fixo no trilho. Em seguida calcular as respectivas acelerações do planador.
Fórmula a utilizar: v(t) = m1.g.t / m1 + m2
	Quando a massa é de 11 g, seu tempo é de 0,1772 s:
v(t) = m1.g.t / m1 + m2 → v(t) = 0,189.9,8.0,1772 / 0,189 + 0,011 → v(t) = 1,64 m/s
	Quando a massa é de 31g, seu tempo é de 0,737 s:
v(t) = m1.g.t / m1 + m2 → v(t) = 0,189.9,8.0,737 / 0,189 + 0,031 → v(t) = 6,50 m/s
Quando a massa é de 51 g, seu tempo é de 0,600 s:
v(t) = m1.g.t / m1 + m2 → v(t) = 0,189.9,8.0,600 / 0,189 + 0,051 → v(t) = 4,63 m/s
Quando a massa é de 71 g, seu tempo é de 0,531 s:
v(t) = m1.g.t / m1 + m2 → v(t) = 0,189.9,8.0,531 / 0,189 + 0,071 → v(t) = 3,78 m/s
Quando a massa é de 91 g, seu tempo é de 0,483 s:
	v(t) = m1.g.t / m1 + m2 → v(t) = 0,189.9,8.0,483 / 0,189 + 0,091 → v(t) = 3,19 m/s
Quando a massa é de 111 g, seu tempo é de 0,453 s:
	v(t) = m1.g.t / m1 + m2 → v(t) = 0,189.9,8.0,453 / 0,189 + 0,111 → v(t) = 2,80 m/s
Fórmula a utilizar: a(t) = m1.g / m1 + m2
Quando a velocidade for 1,64 m/s:
	a(t) = m1.g / m1 + m2 → a(t) = 0,189.9,8 / 0,189 + 0,011 → a(t) = 9,26 m/s²
Quando a velocidade for 6,50 m/s:
	a(t) = m1.g / m1 + m2 → a(t) = 0,189.9,8 / 0,189 + 0,031 → a(t) = 8,42 m/s²
Quando a velocidade for 4,63 m/s:
	a(t) = m1.g / m1 + m2 → a(t) = 0,189.9,8 / 0,189 + 0,051 → a(t) = 7,72 m/s²
Quando a velocidade for 3,78 m/s:
	a(t) = m1.g / m1 + m2 → a(t) = 0,189.9,8 / 0,189 + 0,071 → a(t) = 7,13 m/s²
Quando a velocidade for 3,19 m/s:
	a(t) = m1.g / m1 + m2 → a(t) = 0,189.9,8 / 0,189 + 0,091 → a(t) = 6,62 m/s²
Quando a velocidade for 2,80 m/s:
	a(t) = m1.g / m1 + m2 → a(t) = 0,189.9,8 / 0,189 + 0,111 → a(t) = 6,18 m/s²
Para cada aceleração, calcule a força peso devido. Adotar g = 9,8 m/s².
Fórmula a utilizar: |F| = P = m.g
	Quando o peso é de 11 g:
|F| = P = m.g → P = 0,011.9,8 → P = 0,10 N
	Quando o peso é de 31 g:
|F| = P = m.g → P = 0,031.9,8 → P = 0,30 N
Quando o peso é de 51 g:
|F| = P = m.g → P = 0,051.9,8 → P = 0,50 N
Quando o peso é de 71 g:
|F| = P = m.g → P = 0,071.9,8 → P = 0,69 N
Quando o peso é de 91 g:
|F| = P = m.g → P = 0,091.9,8 → P = 0,89 N
Quando o peso é de 111 g:
|F| = P = m.g → P = 0,111.9,8 → P = 1,08 N
A tabela a seguir mostra as Forças (F) pela suas respectivas acelerações (a):
	F(N)
	a(m/s²)
	0,10
	9,26
	0,30
	8,42
	0,50
	7,72
	0,69
	7,13
	0,89
	6,62
	1,08
	6,18
Gráficos em escala logarítmica de: a(t) = F:
Conclusão
Contendo relatórios de diversos experimentos, sua função foi de suma importância para a retenção de conhecimentos práticos e teóricos. As observações aqui registradas, servem de um apoio para mostrar de como conciliar o estudo de grandezas e fenômenos à uma linguagem representativa por gráficos e auxílio para leitura de instrumentos necessários para notação de medidas.