APA FÍSICA ESTÁTICA E CINEMÁTICA

Prévia do material em texto

Física – Estática e cinemática
Francisco José da Silva Duarte
1
Prática 1 – Equilíbrio de corpos
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:
1) Aplicar o conceito de Torque;
2) Determinar como calcular o valor de uma massa desconhecida pelo princípio de equilíbrio de rotação.
Conceito de Torque
Torque é um conceito físico, relativo ao movimento de rotação de um corpo após a 
aplicação de determinada força sobre ele. Imagine que você está manuseando uma chave de boca para girar um parafuso. A força aplicada sobre a ferramenta no momento em que o parafuso é desatarraxado é o torque.
2
 Metodologia
Prática 1 – Equilíbrio de corpos
Na presente atividade prática será utilizado 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:
Prática 1 – Equilíbrio de corpos 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.
Após acessar o aplicativo, selecionar a pasta de Física e em seguida a atividade descrita 
como Balançando – Equilíbrio, ou através do caminho 
https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulations/balancing-act
A partir disto selecionar o “Laboratório de Equilíbrio” e através das solicitações enviadas pelo 
Tutor da disciplina e executar os cálculos.
 
Prática 1 – Equilíbrio de corpos
A primeira etapa 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.
Prática 1 – Equilíbrio de corpos
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.
Prática 1 – Equilíbrio de corpos
6
Prática 1 – Equilíbrio de corpos
Conclusões
O estudo do equilíbrio dos corpos é muito importante dentro das engenharias, pois através dele podemos:
• Dimensionar melhor equipamentos para produção;
• Melhorar controles de processo;
• Aferir mais precisamente os resultados e implementar correções nos desvios;
• Reduzir descarte de materiais em obras e processos;
Ao utilizarmos corretamente o estudo de equilíbrio dos corpos podemos otimizar resultados e garantir parte da continuidade do negócio, bem como em muitos pontos conservar o meio ambiente gerando menos resíduos.
Prática 2 – Força de Atrito
Objetivo
Essa atividade prática permite que se tenha um embasamento teórico e prático a respeito da física estática. Com auxílio do simulador da plataforma PheT Colorado, vamos aplicar 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:
1) Aplicar 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
Metodologia
Na presente atividade prática será utilizdor 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
10
Prática 2 – Força de atrito
Prática 2 – Força de atrito
Prática 2 – Força de atrito
Prática 2 – Força de atrito
Conclusões
• A força de atrito é proporcional à força normal (peso) e ao coeficiente de atrito;
• Pode ser cinética ou estática;
• No experimento 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 tendencia do escorregamento.
Prática 3 – Energia cinética e
potencial gravitacional
Objetivo
Essa atividade prática permite que se 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:
 1) 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
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 3 – Energia cinética e
potencial gravitacional
As atividades práticas são:
 
1) 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
1) Determine a velocidade que ele atinge no ponto mais baixo da trajetória. Para 
isso, utilize a conservação da energia mecânica. Em outras palavras:
 
Lembre-se que energia mecânica é a soma das energias cinética com potencial gravitacional. Dependendo da posição uma ou outra podem valer zero.
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.
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?
Prática 3 – Energia cinética e
potencial gravitacional
Conclusões
• A partir desde experimento podemos entender melhor o tipo de trabalho realizado através da energia cinética e potencial gravitacional, fornecendo parâmetros de calculo para aplicações práticas;
• Esta energia de movimento é responsável por uma gama de atividades do nosso cotidiano.
image3.png
image4.png
image5.png
image6.png
image7.png
image8.png
image9.png
image10.png
image11.png
image12.png
image13.png
image14.png
image15.png
image16.png
image17.png
image18.png
image19.png
image20.png
image21.png
image22.png
image23.png
image24.png
image25.png
image26.png
image27.png
image28.png
image29.png
image30.png
image31.png
image32.png
image33.png
image34.pngimage35.png
image36.png
image37.png
image38.png
image39.png
image40.png
image41.png
image42.png
image43.png
image44.png
image45.png
image46.png
image47.png
image48.png
image49.png
image50.png
image51.png
image52.png
image53.png
image54.png