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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ CAMPUS: NOVA FRIBURGO EXPERIMENTO Nº: 01 TÍTULO DO EXPERIMENTO: Pressão como uma força atuando em uma superfície TURMA: Sexta-feira Nome Matrícula Ana Caroline da Conceição Melo 2016.03.28913-5 Ana Clara Gonçalves Simões Nacif 2016.08.13254-4 João Paulo Silva de Souza 2016.07.18042-1 Marcelly Serrano Tostes 2016.08.13304-4 NOVA FRIBURGO, 11 DE AGOSTO 2017 UNESA LABORÁTORIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II Nova Friburgo, 11 de agosto de 2017 Página 2 1. Objetivo O objetivo do relatório foi comparar a pressão exercida pelos três diferentes lados de um bloco de madeira e de um cilindro. Dessa forma, podendo confirmar que quanto maior a área de contato da superfície do objeto em questão, menor será a pressão exercida pelo mesmo sobre uma superfície 2. Introdução Teórica A prática realizada no laboratório mostrou conceitos de pressão, força, área e suas respectivas unidades. Define-se pressão como: 𝑃 = Δ𝐹 Δ𝐴 Teoricamente a pressão em qualquer ponto é o limite dessa razão quando a área ∆A tende a zero. Entretanto, se a força é uniforme em uma superfície plana de área A podemos escrever a equação na forma: 𝑃 = 𝐹 𝐴 Onde F é o modulo da força normal a que está sujeita a superfície de área A. (Quando dizemos que uma força é uniforme em uma superfície isso significa que a força está uniformemente distribuída por todos os pontos da superfície.) A pressão é uma grandeza escalar; suas propriedades não dependem da orientação. A unidade de pressão é o Newton por metro Quadrado (N/m2), que recebe um nome especial, o Pascal (Pa). A relação entre o Pascal e as outras unidades de pressão que são muito usadas na prática (mas que não pertencem ao SI) é a seguinte: 1 atm = 1, 01 x 10 5 Pa = 760 torr = 14,7 lb/in². UNESA LABORÁTORIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II Nova Friburgo, 11 de agosto de 2017 Página 3 Este experimento foi realizado com o intuito de comprovar a veracidade de que quanto maior a área do objeto menor é sua pressão e quanto menor a área, maior é a pressão. 3. Materiais • Bloco de madeira maior • Bloco de madeira menor • Dinamômetro 2N • Dinamômetro 10N • Cilindro • Balança de Precisão • Paquímetro 4. Introdução Experimental 1- Aferir o dinamômetro; 2- Foi verificado o peso do bloco de maneira assim como também da do cilindro, por cada componente; 3- Com o auxílio do paquímetro foi medido os três lados do bloco de madeira, bem como o diâmetro do cilindro; 4- A partir do diâmetro, foi encontrado o raio do cilindro; 5- Com as medidas dos três lados do bloco de madeira e do raio do cilindro, foram calculadas as áreas correspondentes a cada um, sendo todas encontradas em mm²; 6- Todas as áreas encontradas foram passadas para m²; UNESA LABORÁTORIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II Nova Friburgo, 11 de agosto de 2017 Página 4 7- Por último, já sabendo o peso e as áreas, foram calculadas as pressões exercidas pelos três lados do bloco de madeira e do cilindro. 5. Resultados Tabela 1- Medidas de Área utilizando o Paquímetro Starret Objetos Comprimento (M) Largura (m) Altura (m) Área 1 (m2) Área 2 (m2) Área 3 (m2) Larg.x Comp. Larg.x Alt. Comp.x Alt. Bloco retangular maior 0,138 0,066 0,037 9,108 2,442 5,106 Bloco retangular menor 0,078 0,048 0,033 3,744 1,584 2,574 Cilindro 0,0785 0,025 0,069 1,962 1,725 5,416 Tabela 2- Medidas de Área utilizando o Paquímetro Inzise Objetos Comprimento (m) Largura (m) Altura (m) Área 1 (m2) Área 2 (m2) Área 3 (m2) Larg.x Comp. Larg.x Alt. Comp.x Alt. Bloco retangular maior 0,138 0,066 0,036 9,108 2,376 4,968 Bloco retangular menor 0,078 0,048 0,034 3,744 1,632 2,652 Cilindro 0,0785 0,025 0,069 1,962 1,725 5,416 UNESA LABORÁTORIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II Nova Friburgo, 11 de agosto de 2017 Página 5 Tabela 3- Resultados de Pressão, utilizando o dinamômetro de 2N com as medidas do paquímetro Staret e Inzise Paquímetro Objetos Pressão 1 Pressão 2 Pressão 3 Starret Bloco retangular menor 1,682 N/m ² 3,977 N/m ² 2,447 N/m ² Inzise Bloco retangular menor 1,682 N/m ² 3,860 N/m ² 2,375 N/m ² Starret Cilindro 3,109 N/m ² 3,536 N/m ² 1,126 N/m ² Inzise Cilindro 3,109 N/m ² 3,536 N/m ² 1,126 N/m ² Tabela 4- Resultados de Pressão, utilizando o dinamômetro de 10N com as medidas do paquímetro Staret e Inzise Paquímetro Objetos Pressão 1 Pressão 2 Pressão 3 Starret Bloco retangular maior 0,230 N/m ² 0,859 N/m ² 0,411 N/m ² Inzise Bloco retangular maior 0,230 N/m ² 0,883 N/m ² 0,422 N/m ² Tabela 5- Resultados de Pressão, utilizando balança de precisão com medidas da área encontrada com o paquímetro Staret Objetos Pressão 1 Pressão 2 Pressão 3 Bloco retangular maior 0,2433 kg 0,90761 0,43407 Bloco retangular menor 0,18247 kg 0,43131 0,26542 Cilindro 0,32023 kg 0,36423 0,11600 Tabela 6-Resultados de Pressão, utilizando balança de precisão com medidas da área encontrada com o paquímetro Inzise Objetos Pressão 1 Pressão 2 Pressão 3 Bloco retangular maior 243,34 kg 0,93055 kg 0,44613 kg Bloco retangular menor 182,47 kg 0,41862 kg 0,25761 kg Cilindro 320,23 kg 0,36423 kg 0,11600 kg UNESA LABORÁTORIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II Nova Friburgo, 11 de agosto de 2017 Página 6 I. Cálculos a) Área, utilizando paquímetro Starret Bloco Maior A1= Larg. X Comp.= 0,066 x 0,138= 9,108m A2= Larg. X Alt.= 0,066 x 0,037= 2,442m A3= Comp. X Alt.= 0,138 x 0,037= 5,106m Bloco Menor A1= Larg. X Comp.= 0,048 x 0,078= 3,744m A2= Larg. X Alt.= 0,048 x 0,033= 1,584m A3= Comp. X Alt.= 0,078 x 0,033= 2,574m Cilindro A1= Larg. X Comp.= 0,025 x 0,0785=1,962m A2= Larg. X Alt.= 0,025 x 0,069= 1,725m A3= Comp. X Alt.= 0,0785 x 0,069= 5,416m Área, utilizando paquímetro Insize Bloco Maior A1= Larg. X Comp.= 0,066 x 0,138= 9,108m A2= Larg. X Alt.= 0,066 x 0,036= 2,376 A3= Comp. X Alt.= 0,138 x 0,036= 4,968m Bloco Menor A1= Larg. X Comp.= 0,048 x 0,078= 3,744m A2= Larg. X Alt.= 0,048 x 0,034= 1,632mA3= Comp. X Alt.= 0,078 x 0,034= 2,652m Cilindro A1= Larg. X Comp.= 0,025 x 0,0785=1,962m A2= Larg. X Alt.= 0,025 x 0,069= 1,725m A3= Comp. X Alt.= 0,0785 x 0,069= 5,416m b) Cálculo de Pressão, utilizando o dinamômetro de 2N com as medidas do paquímetro Starret Bloco Menor P1= 𝐹 𝐴1 = 6,3 3,744 =1,682N/m2 P2= 𝐹 𝐴2 = 6,3 1,584 =3,977N/m2 P3= 𝐹 𝐴3 = 6,3 2,574 = 2,447N/m2 UNESA LABORÁTORIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II Nova Friburgo, 11 de agosto de 2017 Página 7 Cilindro P1= 𝐹 𝐴1 = 6,1 1.962 =3,109N/m2 P2= 𝐹 𝐴2 = 6,1 1,725 =3.536N/m2 P3= 𝐹 𝐴3 = 6,1 5,416 = 1,126N/m2 c) Cálculo de Pressão, utilizando o dinamômetro de 2N com as medidas do paquímetro Insize Bloco Menor P1= 𝐹 𝐴1 = 6,3 3,744 =1,682N/m2 P2= 𝐹 𝐴2 = 6,3 1,632 = 3,860N/m2 P3= 𝐹 𝐴3 = 6,3 2,652 = 2,375N/m2 Cilindro P1= 𝐹 𝐴1 = 6,1 1.962 =3,109N/m2 P2= 𝐹 𝐴2 = 6,1 1,725 =3.536N/m2 P3= 𝐹 𝐴3 = 6,1 5,416 = 1,126N/m2 d) Cálculo de Pressão, utilizando o dinamômetro de 10N com as medidas do paquímetro Starret Bloco Maior P1= 𝐹 𝐴1 = 2,1 9,108 =0,230N/m2 P2= 𝐹 𝐴2 = 2,1 2,442 = 0,859N/m2 P3= 𝐹 𝐴3 = 2,10 5,106 = 0,411N/m2 e) Cálculo de Pressão, utilizando o dinamômetro de 10N com as medidas do paquímetro Insize Bloco Maior P1= 𝐹 𝐴1 = 2,1 9,108 =0,230N/m2 UNESA LABORÁTORIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II Nova Friburgo, 11 de agosto de 2017 Página 8 P2= 𝐹 𝐴2 = 2,1 2,376 = 0,883N/m2 P3= 𝐹 𝐴3 = 2,10 4,968 = 0,422N/m2 f) Cálculo de Pressão, utilizando a balança de precisão com as medidas do paquímetro Staret Bloco Maior P1= 𝑚 𝑥 𝑔 𝐴1 = 221,64 𝑥 10 9,108 = 243,34 P2= 𝑚 𝑥 𝑔 𝐴2 = 221,64 𝑥 10 2,442 = 907,61 P3= 𝑚 𝑥 𝑔 𝐴3 = 221,64 𝑥 10 5,106 = 434,07 Bloco Menor P1= 𝑚 𝑥 𝑔 𝐴1 = 68,32 𝑥 10 3,744 = 182,47 P2= 𝑚 𝑥 𝑔 𝐴2 = 68,32 𝑥 10 1,584 = 431,31 P3= 𝑚 𝑥 𝑔 𝐴3 = 68,32 𝑥 10 2,574 = 265,42 Cilindro P1= 𝑚 𝑥 𝑔 𝐴1 = 62,83 𝑥 10 1,962 = 320,23 P2= 𝑚 𝑥 𝑔 𝐴2 = 62,83 𝑥 10 1,725 =364,23 P3= 𝑚 𝑥 𝑔 𝐴3 = 62,83 𝑥 10 5,416 =116,00 g) Cálculo de Pressão, utilizando a balança de precisão com as medidas do paquímetro Insize Bloco Maior P1= 𝑚 𝑥 𝑔 𝐴1 = 221,64 𝑥 10 9,108 = 243,34 P2= 𝑚 𝑥 𝑔 𝐴2 = 221,64 𝑥 10 2,376 = 930,55 UNESA LABORÁTORIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II Nova Friburgo, 11 de agosto de 2017 Página 9 P3= 𝑚 𝑥 𝑔 𝐴3 = 221,64 𝑥 10 4,968 = 446,13 Bloco Menor P1= 𝑚 𝑥 𝑔 𝐴1 = 68,32 𝑥 10 3,744 = 182,47 P2= 𝑚 𝑥 𝑔 𝐴2 = 68,32 𝑥 10 1,632 = 418,62 P3= 𝑚 𝑥 𝑔 𝐴3 = 68,32 𝑥 10 2,652 = 257,61 Cilindro P1= 𝑚 𝑥 𝑔 𝐴1 = 62,83 𝑥 10 1,962 = 320,23 P2= 𝑚 𝑥 𝑔 𝐴2 = 62,83 𝑥 10 1,725 =364,23 P3= 𝑚 𝑥 𝑔 𝐴3 = 62,83 𝑥 10 5,416 =116,00 6- Conclusões Individuais Tendo como base os resultados apresentados neste relatório é possível afirmar que quanto maior a área do objeto menor é sua pressão e quanto menor a área, maior é a pressão. A força peso é constante, independente da área, pois exerce uma carga de cima para baixo, portanto somente a altura influencia na força. (Ana Clara Gonçalves S. Nacif) Tendo como base os resultados apresentados nesses relatório é possível afirmar que quanto maior a área do objeto menor é sua pressão e quanto menor a área, maior a pressão. (Ana Caroline Mello) Durante a realização do experimento, verificamos que a pressão exercida depende da sua área de contato, sendo então inversamente proporcional. Quanto maior a área da superfície de contato, menor será a pressão exercida, e UNESA LABORÁTORIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II Nova Friburgo, 11 de agosto de 2017 Página 10 quanto menor a área, maior será a pressão, sendo esta, o quociente da força pela área. (João Paulo Silva de Souza) Ao realizar esse experimento podemos perceber que a pressão é a razão da força pela área. No experimento observamos que a menor área representa a maior pressão, e a maior área, a menor pressão. Através disso, podemos saber qual a força determinada área está suportando. (Marcelly Serrano Tostes) 7- Bibliografia -HALLIDAY, RESNICK, WALKER; Fundamentos da Física, Vol. 2, 8ª Edição, LTC, 2009. -Fundamentos de Física – Vol. 2 .8ª Ed - Halliday, Resnick – Editora LTC
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