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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ FÍSICA EXPERIMENTAL II EXPERIÊNCIA REALIZADA NO DIA 20.02.2014 PRESSÃO DIEGO ROGÉRIO ZOIO TURMA: 3074 – 19:20/21:00 – QUINTA-FEIRA Rio de Janeiro 2014 INTRODUÇÃO Durante a experiência realizada conseguimos com sucesso estimar as pressões exercidas por dois objetos diferentes em uma determinada área de contato, utilizando materiais e equipamentos diversos. OBJETIVO Esta experiência tem como objetivo estimar as pressões geradas, separadamente, por um bloco de madeira e um disco metálico em uma determinada superfície, e realizar posteriormente a análise dos dados obtidos. 3 PRESSÃO Definição É a relação de uma determinada força aplicada e a área de distribuição, sendo esta área um líquido, um sólido ou um gás. O termo “pressão” é encontrado em diversas áreas de estudo e possui infinitas possibilidades de aplicação, inclusive em nosso cotidiano, como na panela de pressão, ajudando a cozinhar os alimentos mais rapidamente. A unidade de medida no Sistema Internacional (SI) que utilizamos é o Newton por metro quadrado – N/m², equivalente a Pascal – Pa. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS Materiais utilizados: - Dinamômetro; - Régua graduada em centímetros, com tamanho de 40 cm; - Bloco de madeira; - Disco metálico com um furo no centro; - Folha de papel A4. Procedimentos realizados: Utilizando o dinamômetro, realizamos a pesagem do bloco de madeira, que já possuía ganchos fixados em dois de seus lados para auxiliar na pesagem, e o peso encontrado foi de 0,56 N. Com o auxílio de um gancho auxiliar, realizamos a pesagem do disco metálico, cujo peso encontrado foi 0,56N. Em seguida verificamos o peso do gancho separadamente, a fim de deduzi-lo do total do conjunto, e o valor encontrado foi de 0,06N. 0,56N – 0,06N = 0,50N Portanto, o peso do disco metálico é de 0,50N. 4 Utilizando a régua, foi feita a medição do bloco de madeira, e as seguintes medidas foram encontradas: 8cm de comprimento, 5cm de altura e 3,5cm de largura. Com o auxílio de um paquímetro, o professor Eduardo mediu a espessura do disco metálico, seu diâmetro e o diâmetro do furo existente no centro do disco, encontrando, respectivamente, os valores: 0,66cm, 3,41cm e 0,3cm. Com base nos dados encontrados, realizamos os cálculos para estimar as pressões geradas pelos objetos, separadamente, em uma superfície. Para a realização dos cálculos, utilizamos as seguintes fórmulas: Pressão P = F Área do círculo A = π r ² Área do retângulo A = a . b A Onde: P = Pressão F = Força A = Área Estimando as pressões exercidas pelo disco metálico Passo 1: Calcular a área do furo localizado no centro do disco metálico: A = 3,14 x (0,15)² A = 0,07cm² Passo 2: Calcular a área do disco metálico: A = 3,14 x (1,705) ² A = 9,128 cm² Passo 3: Calcular a diferença entre a área do disco metálico e a área do furo central, afim de obter a área total do disco: Área total = 9,128 – 0,07 A = 9,058 cm² Transformando em metro: A = 0,0009m² 5 Passo 4: Estimar a pressão exercida pelo disco deitado: P = 0,5 ÷ 0,0009 P = 555,55 Pa Passo 5: Calcular a área de pressão do disco em pé: Para definir a área de pressão do disco em pé, utilizou-se a folha de papel, e com o auxílio de um lápis, foi obtida a marcação da área na folha, onde as medidas encontradas formaram um retângulo de 0,66cm x 0,4cm. A = 0,66 x 0,4 A = 0,264cm² Transformando em metro: A = 0,0000264 m² Passo 6: Estimar a pressão do disco em pé: A = 0,5 ÷ 0,0000264 A = 18939,39 Pa Estimando as pressões exercidas pelas faces A, B e C do bloco de madeira Passo 1: Calcular a área da face A: A = 8 x 5 A = 40 cm² Transformando em metro: A = 0,004 m² Passo 2: Estimar a pressão exercida pela face A: P = 0,52 ÷ 0,004 P = 130 Pa Passo 3: Calcular a área da face B: A = 8 x 3,5 A = 28 cm² 6 Transformando em metro: A = 0,0028 m² Passo 4: Estimar a pressão exercida pela face B: P = 0,52 ÷ 0,0028 P = 185,71 Pa Passo 5: Calcular a área da face C: A = 5 x 3,5 A = 17,5 cm² Transformando em metro: A = 0,0017 m² Passo 6: Estimar a pressão exercida pela face C: P = 0,52 ÷ 0,0017 P = 305,88 Pa CONCLUSÃO Analisando os dados encontrados, podemos concluir que, quanto menor a área de contato maior a pressão exercida e que quanto maior a área de contato menor será a pressão exercida. REFERÊNCIAS Resnick, Robert; Halliday, David; Walker, Jearl / LTC. Fundamentos de Física 2 – Gravitação, Ondas, Termodinâmica – 8˚ Ed. 2012. Site da Wikipédia – Acesso em 24.02.2014 http://pt.wikipedia.org/wiki/Press%C3%A3o
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