Aula Prática 4

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Roteiro Aula Prática + QUÍMICA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS PúblicoROTEIRO DE AULA PRÁTICA NOME DA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS Unidade: U4_CLASSIFICAÇÃO E PROPRIEDADE DOS MATERIAIS Aula: A1_MATERIAIS_METÁLICOS OBJETIVOS Definição dos objetivos da aula prática: Criar condições didático-pedagógicas para que os alunos desenvolvam seus conhecimentos com relação: Compreender a relação entre a força atuando em uma mola com a variação do comprimento obtida, através de uma deformação elástica. Verificar os conceitos de força, tensão e deformação. Analisar as unidades, no Sistema Internacional (SI), de cada grandeza abordada. Calcular alongamento apresentado pelo material através do módulo de elasticidade. INFRAESTRUTURA: Instalações: Laboratório Multidisciplinar. Materiais de consumo: Descrição Quantidade Painel metálico multifuncional 1 por grupo Conjunto de mecânica Arete 1 por grupo Regua 30cm Molegata Trident RM TR 1 por grupo Para a utilização do Laboratório Multidisciplinar, EPI's obrigatórios serão: jaleco branco (com manga longa e comprimento até joelho), calça comprida e calçado fechado. PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES Procedimento/Atividade n° 1 MÓDULO DE ELASTICIDADE E A LEI DE HOOKE. PúblicoNeste momento, siga as orientações apresentadas no vídeo da aula prática, bem como as apresentadas pelo tutor no momento da realização das atividades. Lembre-se de organizar ambiente para que a atividade ocorra da melhor forma e em segurança, garantindo a todos uma excelente experiência de aprendizado. Link do vídeo: http://mdstrm.com/embed/613fc2a52af7e515ac027e4a Procedimentos para a realização da atividade: Antes de iniciar experimento, algumas observações são necessárias: Não estique a mola provocando a deformação permanente; Desenvolva experimento com calma, cautela e muita atenção; Utilizar uma única mola por vez; Quando a(s) massa(s) forem colocadas nos ganchos, solte-a(s) lentamente. Com as precauções tomadas, inicie experimento conhecendo os materiais que serão utilizados: painel metálico e kit de massas, ganchos e molas. Dessa forma, realize o procedimento em etapas: 1. Separe as massas de alumínio, cobre e ferro. Anote os valores para massa de cada uma delas. Como a força que atua sobre as massas é a força peso (P = mg), com os valores de massas obtidos, calcule a força peso P de cada barra. Separe 3 molas que serão utilizadas e verifique o valor da constante elástica da mola (tabelada) de cada uma e anote os valores. Verifique e anote, também, comprimento inicial (Lo). Escolha uma mola e acople no painel metálico. Na extremidade oposta, acople um gancho e encaixe a massa de alumínio. Com auxílio da régua, anote comprimento final (L) da mola. Retire alumínio e repita procedimento para cobre e ferro. 2. Faça mesmo para as duas molas restantes. 3. Calcule a variação de comprimento apresentado pela mola em cada um dos casos, e anote resultados. 4. Com os valores obtidos, construa uma tabela para organizar os dados. A lei de Hooke é definida pela proporcionalidade entre a tensão e a deformação que um material apresenta, no regime elástico de deformação. Ela pode ser escrita por: σ=Eε. PúblicoAnalisando a equação, vemos que a força é diretamente proporcional à tensão, assim como a deformação é diretamente proporcional à variação do comprimento. Dessa forma, podemos reescrever a lei de Hooke por: F=k L, sendo k a constante elástica da mola (que possui a mesma definição física que módulo de elasticidade) e a variação do comprimento apresentado pela mola, onde 5. Com os valores de força peso referente a cada massa e os valores da constante elástica (k) de cada mola, é possível calcular o alongamento provocado pela mola em cada situação. Avaliando os resultados: Após finalizar experimento compare os dados obtidos no experimento com os calculados. Eles devem ser praticamente os mesmos. E por fim, construa um relatório científico apresentado os conceitos, cálculos e resultados obtidos. Checklist: Medir a massa dos materiais. Verificar a constante elástica de cada mola. Realizar experimento e anotar os valores de alongamento. Calcular alongamento com os valores da força peso e da constante elástica da mola. Comparar os resultados obtidos no experimento com os calculados. RESULTADOS Resultados de Aprendizagem: Como resultados dessa prática, espera-se que objetivos propostos tenham sido alcançados por meio da relação entre a tensão e deformação apresentada por um material. Verá que essa relação também ocorre de forma análoga para força e variação do comprimento. Levando em consideração que a força não deve exceder o regime elástico apresentado pelo material, assegurando que as deformações sofridas serão sempre elásticas. Com isso, será possível relacionar os conceitos envolvidos na importância de trabalhar com os materiais na região elástica, com foco na segurança de uma estrutural quando um material é solicitado. Público