RELATÓRIO 3 PRESSÃO

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Universidade Estácio de Sá – Campus Macaé
	
	
	Disciplina: 
CCE0848 - FÍSICA EXPERIMENTAL II
	Experimento:
03
	
	
	Professor (a): 
CARLOS EDUARDO BARATEIRO
	Data de Realização:
15/03/2018
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Nome do Aluno (a): 
Fernando Mendonça de Carvalho Ivo
	Nº da matrícula: 
201703079752
	Nº da turma:
3039
	Título do Experimento: 
Pressão em Superfícies Planas 
OBJETIVOS:
 Compreender o conceito de pressão e o cálculo da pressão exercida pelo objeto sólido na superfície plana.
INTRODUÇÃO TEÓRICA:
O conceito de pressão pode ser definido pela relação entre a intensidade da força que atua perpendicularmente e a área em que ela se distribui. Assim se uma força de intensidade 10N estiver aplicada perpendicularmente à área de 0,4m², a pressão sobre ela será p = 10N/0,4m², ou p = 25N/m². Distribuindo-se a mesma força sobre uma área de apenas 0,2m², a pressão exercida será p = 10n/0,2m² ou p = 50N/m², ou seja, quanto menor a área maior será a pressão.
Sendo F a intensidade da resultante das forças distribuídas perpendicularmente em uma superfície de área A, a pressão p é dada pela relação: 
A unidade de pressão no sistema internacional de unidades (SI) é o Newton por metro quadrado (N/m2), também denominado Pascal (Pa). 
O conceito de pressão depende do estado do fluido e devemos considera-lo para sua caracterização.
MATERIAIS UTILIZADOS:
Bloco de Madeira
Paquímetro 
Balança Digital
ROTEIRO DO EXPERIMENTO:
Anote os dados dos instrumentos de medição que serão utilizados no experimento – preencher a Tabela 1.
Tabela 1: Dados dos Instrumentos de Medição
	
	Modelo
	Fabricante
	Num Série
	Faixa de Medição
	Resolução
	Dados do Paquímetro
	Mitutoyo
	Mitutoyo
	-
	150 mm
	0,05mm
	Dados da balança
	BP6
	Filizola
	-
	6 Kg
	0,001kg
Usando o paquímetro faça as medidas da altura do bloco de madeira e anote as incertezas consideradas – faça cinco medições e preencha a Tabela 2. 
Tabela 2: Dados da Altura
	
	Medição do Valor de Altura
	Incerteza de Medição de Altura
	Medição 1
	37,50
	± 0,03
	Medição 2
	37,50
	± 0,03
	Medição 3
	37,50
	± 0,03
	Medição 4
	37,50
	± 0,03
	Medição 5
	37,50
	± 0,03
 Usando o paquímetro faça as medidas da largura do bloco de madeira e anote as incertezas consideradas – faça cinco medições e preencha a Tabela 3.
Tabela 3: Dados da Largura
	
	Medição do Valor de Largura
	Incerteza de Medição de Largura
	Medição 1
	100,30
	± 0,03
	Medição 2
	100,30
	± 0,03
	Medição 3
	100,30
	± 0,03
	Medição 4
	100,30
	± 0,03
	Medição 5
	100,30
	± 0,03
Usando o paquímetro faça as medidas da largura do bloco de madeira e anote as incertezas consideradas – faça cinco medições e preencha a Tabela 4. 
Tabela 4: Dados da Profundidade
 
	
	Medição do Valor de Profundidade
	Incerteza de Medição de Profundidade
	Medição 1
	81,30
	± 0,03
	Medição 2
	81,30
	± 0,03
	Medição 3
	81,30
	± 0,03
	Medição 4
	81,30
	± 0,03
	Medição 5
	81,30
	± 0,03
 Usando a balança meça a massa do bloco de madeira e anote as incertezas consideradas – faça cinco medições e preencha a Tabela 5. 
Tabela 5: Dados da Massa do bloco de madeira
	
	Medição do Valor da massa
	Incerteza de Medição da massa
	Medição 1
	0,122
	± 0,001
	Medição 2
	0,122
	± 0,001
	Medição 3
	0,122
	± 0,001
	Medição 4
	0,122
	± 0,001
	Medição 5
	0,122
	± 0,001
Com os dados as Tabelas 2, 3, 4 e 5 calcule o valor médio da largura, altura, profundidade e massa do bloco de madeira e anote as incertezas consideradas – preencha a Tabela 6.
Tabela 6: Valores Médios e Respectivas Incertezas
	Dados da Altura
	Unidade
	Medição 1
	Medição 2
	Medição 3
	Medição 4
	Medição 5
	Valor Médio
	Desvio Padrão
	Valor
	mm
	37,50
	37,50
	37,50
	37,50
	37,50
	37,50
	± 0,04 mm
	Incerteza
	mm
	± 0,03
	± 0,03
	± 0,03
	± 0,03
	± 0,03
	
	
	Dados da Largura
	Unidade
	Medição 1
	Medição 2
	Medição 3
	Medição 4
	Medição 5
	Valor Médio
	Desvio Padrão
	Valor
	mm
	100,30
	100,30
	100,30
	100,30
	100,30
	100,30
	± 0,04 mm
	Incerteza
	mm
	± 0,03
	± 0,03
	± 0,03
	± 0,03
	± 0,03
	
	
	Dados da Profundidade
	Unidade
	Medição 1
	Medição 2
	Medição 3
	Medição 4
	Medição 5
	Valor Médio
	Desvio Padrão
	Valor
	mm
	81,30
	81,30
	81,30
	81,30
	81,30
	81,30
	± 0,04 mm
	Incerteza
	mm
	± 0,03
	± 0,03
	± 0,03
	± 0,03
	± 0,03
	
	
	Dados da Massa
	Unidade
	Medição 1
	Medição 2
	Medição 3
	Medição 4
	Medição 5
	Valor Médio
	Desvio Padrão
	Valor
	Kg
	0,122
	0,122
	0,122
	0,122
	0,122
	0,122 
	± 0,002
	Incerteza
	Kg
	± 0,001
	± 0,001
	± 0,001
	± 0,001
	± 0,001
	
	
Com os dados da Tabela 6, calcular a área de cada um dos lados do bloco de madeira com base nos valores obtidos e informando a incerteza desse valor – preencha a Tabela 7. 
Tabela 7: Cálculo das Áreas (mm)
	
	Valor
	Incerteza
	Valor da Altura 
	37,50
	± 0,03
	Valor da Profundidade
	81,30
	± 0,03
	Cálculo da Área Altura x Profundidade 
	3.048,75
	± 0,04
	Valor da Altura 
	37,50
	± 0,03
	Valor da Largura
	100,30
	± 0,03
	Cálculo da Área Altura x Largura
	3761,25
	± 0,04
	Valor da Profundidade
	81,30
	± 0,03
	Valor da Largura
	100,30
	± 0,03
	Cálculo da Área Largura x Profundidade 
	8154,39
	± 0,04
Com os dados da Tabela 5 e 7, calcular a pressão em cada uma das áreas do bloco de madeira com base nos valores obtidos e informando a incerteza desse valor – preencha a Tabela 8.
Tabela 8: Cálculo da Pressão nas Áreas
	
	Valor
	Incerteza
	Valor da área altura x profundidade
	3.048,75
	± 0,03
	Valor da Massa
	0,122
	± 0,001
	Cálculo da Pressão A1 
	3,90
	± 0,016
	Valor da área altura x largura 
	3761,25
	± 0,03
	Valor da Massa
	0,122
	± 0,001
	Cálculo da Pressão A2
	3,16
	± 0,016
	Valor da área largura x profundidade
	
	± 0,03
	Valor da Massa
	0,122
	± 0,001
	Cálculo da Pressão A3
	1,46
	± 0,016
CÁLCULOS:
Valores Médios
Altura - 37,50 + 37,50 + 37,50 + 37,50 + 37,50 = 187,50/5 = 37,50 mm
							 
Largura - 100,30 + 100,30 +100,30 +100,30 +100,30 = 501,50/5 = 100,30 mm
							 
Profundidade - 81,30 + 81,30 +81,30 +81,30 +81,30 = 406,50/5= 81,30 mm
							 
Massa - 0,122 + 0,122 + 0,122 + 0,122 + 0,122 = 0,610/5 = 0,122 kg
						 
OBS: Transformando 0, 122 em g= 0, 122/1000 =1,22x10-4 ou 0,000122
Cálculo da força peso
Dados:
P=?
M= 0,000122g
G= 9,81
Fórmula:
P = m.g
Cálculo:
P= 0,000122 x 9, 81
P= 0,00119
P= 1,19N
Desvio padrão
Desvio padrão da massa:
ɖρMassa = ou 
ɖρMassa = ± 0,002 kg
Desvio padrão das medições com paquímetro:
ɖρPaquimetro = ou 
ɖρPaquimetro = ± 0,04 mm
Cálculo da área
Altura (a) X Profundidade (c):
A1 = 37,50 x 81,30 = 3.048,75mm²
A1 = 
A1 = 3,05 m²
Largura (b) X Altura (a):
A2 = 100,30 x 37,50 = mm²
A2 = 
A2 = 3,76 m²
Largura (b) X Profundidade (c):
A1 = 100,30 x 81,30 = mm²
A1 = 
A1 = 8,15 m²
Cálculo da Pressão
P = , logo P = 
Altura X Profundidade:
P1= 
P1= 
P1 = 3,90
Largura X Altura:
P2= 
P2 = 
P2 = 3,16
Largura X Profundidade:
P3= 
P3 = 
P3 = 1,46
Desvio padrão das áreas do Bloco de Madeira
ɖρárea = = = ± 0,04
Desvio padrão da Pressão:
M=desvio padrão da massa 
Mm=massa média 
A=desvio padrão da área 
Am= Área média
D± =
Altura X Profundidade:
D± = = 
D± = = 
D± = = 
D± = = 
D± = 0,016
Largura X Altura:
D± = = 
D± = = 
D± = = 
D± = 0,016
Largura X Profundidade:
D± = = 
D± = = 
D± = = 
D± = 0,016
CONCLUSÃO:
a) Com base nos resultadosda Tabela 8 discuta os valores obtidos para as pressões. Por que são diferentes? Justifique sua resposta. 
De acordo com a tabela, é possível verificar a diferença de acordo com a área, pois quanto maior for a área aplicada menor será a pressão; É possível verificar que altura x profundidade é de valor 3048,75 e automaticamente sua pressão é 3,90, isso ocorre com todos os cálculos envolvidos.
b) Na Tabela 7, informe como foi calculada a incerteza da área (desvio padrão de medidas indiretas). Justifique sua resposta. 
O cálculo foi efetuado da seguinte forma: Raíz quadrada da soma da incerteza do instrumento para cada uma das áreas, ambas elevadas ao quadrado e divididas por N (número de áreas).
c) Na Tabela 8, informe como foi calculada a incerteza da pressão (desvio padrão de medidas indiretas). Justifique sua resposta. 
M=desvio padrão da massa 
Mm=massa média 
A=desvio padrão da área 
Am= Área média
D± =
O desvio padrão da pressão foi calculado através da raiz quadrada da divisão do desvio padrão da massa pela massa média ao quadrado + o desvio padrão da área dividido pela área média ao quadrado isso tudo dividido por n (número de componentes que será dividida) – 1.
d) Discuta se os resultados obtidos foram satisfatórios e as razões de eventuais discrepâncias. 
Conclui-se que esse experimento obteve-se variações, mas isso se deve aos erros ocorridos em laboratórios. 
É possível provar pelo teorema de Pascal que a pressão de um corpo pode ser exercida sobre certa área de uma superfície, como apresentado no experimento acima. 
Verificou-se também uma diferença nos valores de pressão e isso confirma a teoria de que a diferença é devido à dimensão do paralelepípedo, e conclui se que quanto maior a área de contato, menor a pressão exercida. 
O relatório foi satisfatório, pois com ele aprendemos as medições de superfícies planas e os cálculos de pressão, e isso contribui para o futuro, pois é essencial saber sobre o conceito, pois com isso sabe, por exemplo, o esforço que será exercido sobre vigas e demais unidades de sustentação.