LISTA DE EXERCÍCIOS _ lab I

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LISTA DE EXERCÍCIOS – LABORATORIO DE FISICA I
ENG. ELETRICA E ENG. MECÂNICA
1. Para um automóvel que se move em linha reta, mediram-se a velocidade em um
ponto inicial ( 0v ), a velocidade em um ponto posterior ( v ), e o tempo gasto entre
esses dois pontos, obtendo-se:
  0 123,0 1,1 /v Km h  ;
  71,0 2,7 /v Km h  ;
  0,249 0,022 mint   .
Calcule a aceleração média do automóvel em m/s.
OBS: Faça o exercício aplicando as regras de operação com algarismos significativos e
os critérios de arredondamento. Apresente o resultado em notação científica com a
unidade adequada.
2. No intuito de determinar a aceleração da gravidade, através de um experimento que
aborda o período de um pendulo simples, foram realizadas as seguintes medidas de
comprimento (L) e o período (T).
L (mm) 50,0 100,0 150,0 200,0 250,0T (s) 0,33 0,45 0,55 0,63 0,69
a) Utilizando os dados acima faça o gráfico do período em função do comprimento.
OBS. Faça este item seguindo as regras para a construção de gráficos.
b) Utilizando o método dos mínimos quadrados determine a reta que melhor se
ajusta aos pontos experimentais.
c) Determine a aceleração da gravidade.
d) Determine algebricamente o desvio do período. Dica: utilize a equação teórica
utilizada para o período de um pêndulo simples.
3. Na Figura abaixo apresentamos um corpo de prova de massa m, submetido a uma
força gravitacional num plano inclinado de angulação (5,00,5)º. O corpo desliza
praticamente sem atrito sobre um colchão de ar.
A tabela abaixo mostra os dados experimentais dos espaços, tempos e suas
respectivas incertezas.
S (cm)
Espaço Percorrido
S (cm)
Incerteza
t (s)
Tempo
t (s)
Incerteza
20,0 0,1 0,639 0,001
40,0 0,1 0,92 0,02
60,0 0,1 1,15 0,03
80,0 0,1 1,24 0,05
a) Faça um gráfico em papel milimetrado dos valores medidos S x t2.
b) Aplicando os mínimos quadrados determine o módulo de gsen.
c) Determine pelo gráfico a aceleração da gravidade local com as respectivas
incertezas. Compare com o valor para Foz do Iguaçu e justifique seus resultados.
4. No laboratório de física foi realizado um experimento com os objetivos de
comprovar a Lei de Hooke e determinar a constante elástica de uma mola. Os dados
obtidos com o procedimento experimental realizado são apresentados na tabela
abaixo:
Massa (g) 61,5 111,2 18,4 19,9 20,2∆y (cm) 10,4 18,7 3,0 3,45 3,35
a) Utilizando o método dos mínimos quadrados, encontre a melhor função que
ajusta os pontos experimentais. Observe que se deve ter F = 0 quando ∆y = 0.
b) Com a função obtida, plote o gráfico de F em função de ∆y.
c) A partir da equação de F em função de ∆y, determine a constante elástica k da
mola.
d) Escolha dois pontos ∆y1 e ∆y2 no gráfico e calcule o trabalho W nesse intervalo.
e) Determine ∆Ep no intervalo (∆y1 e ∆y2).
5. Um corpo de massa m incide com velocidade v sobre outro corpo de mesma massa,
com um parâmetro de colisão b, como mostrado na figura abaixo. Após a colisão,
os dois se afastam, formando um ângulo 2 .
a. Considerando de a colisão entre os dois corpos é elástica, mostre que 2 90o  .
b. Calcule a variação da energia cinética de translação em função de m, v e  ,
para 2 90o  .
6. Foram realizadas algumas medidas da posição x[m] de um automóvel que se
deslocava ao longo de uma estrada em Movimento Retilíneo em função do tempo
t[s] decorrido. Assim, obteve-se o conjunto de valores mostrados na Tabela 1
abaixo.
i  tt s  xx m
1  5,3 0,1  58,0 0,5
2  7,0 0,1  84,0 0,5
3  8,0 0,1  105,0 0,5
4  10,0 0,1  150,0 0,5
5  11,5 0,1  188,0 0,5
6  13,0 0,1  240,0 0,5
a) Faça um gráfico do deslocamento do automóvel como função do tempo
decorrido, utilizando um papel milimetrado. Inclua as barras de erro em seu
gráfico. Discuta o comportamento descrito pelo automóvel.
b) Analise as os dados proponha um método para se determinar a Equação de
Movimento do automóvel. Descreva o método escolhido detalhadamente.
c) Utilizando o método dos mínimos quadrados determine os coeficientes linear e
angular.
d) A que grandezas físicas esses coeficientes correspondem? Discuta.
e) Escreva a Equação do Movimento final substituindo os valores obtidos para os
coeficientes do item (d)