Ad1 de física 2A

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

Ad1 de física 2A – parte experimental 
Nome: Lucas Fernandes Azevedo matrícula: 16117160066 
Curso: engenharia de produção Polo: Itaperuna 
Para esta atividade vocês devem ver o vídeo de um experimento de Boyle-Mariotte disponível 
em um link abaixo e também ler nos módulos do curso a parte relativa ao experimento 2 
(Boyle-Mariotte). 
Em seguida, responda às seguintes perguntas: 
(a) (1,0) Descreva com suas palavras, de forma qualitativa, o que está sendo observado no 
experimento. 
Neste experimento foi demonstrado a lei de Boyle Mariote; que é a primeira lei dos gases. 
Neste o professor fez uso de uma seringa e uma pequena parte de uma estrutura de um balão 
que ao ser enchida de ar teve um tamanho suficiente pra caber nessa mesma seringa. Nisto foi 
demonstrado que com a aplicação de força do professor no gatilho da seringa, esta força 
comprimia o ar interno da seringa, aumentando assim a pressão interna da seringa, fazendo 
com que o balão diminuísse de tamanho, ao passo que ao diminuir a força na seringa a pressão 
interna diminuía e com isso o balão aumentava de tamanho ou volume. O que por sua vez 
revela que a pressão e o volume de um gás são inversamente proporcionais. 
(b) (1,0) O vídeo apresenta uma ilustração qualitativa da Lei de Boyle-Mariotte. Enumere as 
dificuldades experimentais que você espera caso tentemos fazer uma demonstração 
quantitativa da lei de Boyle-Mariotte através do esquema experimental apresentado no vídeo. 
Caso resolvêssemos a utilizar uma abordagem mais quantitativa do experimento, teríamos 
muitas limitações em quantificar as diversas variáveis e aspectos do experimento. 
Principalmente pelo fato de não termos o equipamento certo para tal coisa. Por exemplo não 
sabemos do exato tamanho do balão, que por sua vez possui um formato mais oval, o que 
dificulta na estimativa do volume do balão. Não se tem como medir a força que o indivíduo 
aplica na seringa e relaciona-la com a pressão interna do sistema da seringa, não se sabe 
também acerca da composição dos gases que se encontram no pequeno pedaço de balão. A 
temperatura externa e interna do sistema em analise também é desconhecida, por isso a 
utilização de uma abordagem mais qualitativa se torna mais conveniente pra este caso, já que 
muito provavelmente não teríamos as informações e ferramentas suficientes pra relacionar 
valores numéricos em uma abordagem mais quantitativa. 
(c) (1,0) Comente sobre as principais diferenças entre o experimento proposto no 
módulo para verificar a lei de Boyle-Mariotte e o procedimento ilustrado no vídeo. 
Mencione as diferenças no procedimento e também sobre a possibilidade de 
medidas precisas. 
No experimento do modulo tivemos os seguintes materiais formando o sistema: 
seringa de embolo móvel que está sobre um parafuso conectado por uma 
mangueira a um manômetro. Neste sistema o embolo da seringa é pressionado 
pelo parafuso, permitindo que haja variação de gás presente na seringa. O parafuso 
nos permite também um sistema de calibração que permite avaliarmos a variação 
do volume a cada volta do parafuso. Uma válvula empurra o ar para dentro do 
sistema, que também conecta o interior da seringa com o exterior e com o 
manômetro. 
 Quando se fecha essa válvula o ar fica confinado no interior da seringa e na 
mangueira de conexão, cuja variação do ar é quantificada pelas atribuições da 
parede da seringa. Na leitura da variação da pressão do ar em relação a atmosfera 
se utiliza o manômetro. Para esse sistema a preocupação de que não haja 
vazamentos para que os valores sejam confiáveis; realiza se o teste de vazamentos 
em que se encontra o volume em ml desse gás para cada volta do embolo. Assim 
se mede de forma quantitativa a pressão e o volume proposto no experimento. 
 Já no experimento que o vídeo propõe; se faz uso de um balão e uma seringa. 
Um pedaço de balão é enchido de ar e colocado dentro da seringa, que quando se 
aplica uma força no embolo, aumenta se a pressão interna da seringa, fazendo com 
que o volume do balão diminua; e com a retração desse embolo se pode observar 
que o volume aumenta devido a diminuição da pressão. Neste experimento se 
pode observar da forma qualitativa que o volume é inversamente proporcional a 
pressão provocada na seringa. Ao contrário do experimento do modulo neste não 
foi possível fazer uma análise quantitativa, já que fatores como: o volume do balão, 
força aplicada no embolo e pressão interna da seringa não foram possíveis de 
identificar. O balão possui formato oval que dificulta a medida de seu volume, e a 
falta de equipamentos como o manômetro, impossibilita a medida de pressão e 
foça que são desenvolvidas na seringa. 
(d) (1,0) Voltando ao experimento apresentado no vídeo, suponha que o balão 
tenha uma forma perfeitamente esférica de raio R. Suponha que você meça os raios 
da esfera para cada valor da altura H da coluna de ar dentro da seringa. Em 
seguida, suponha que façamos um gráfico de ln R vs ln H, na qual ln representa o 
logarítmo natural. Caso a lei de Boyle-Mariotte seja válida, qual o coeficiente 
angular esperado para a reta ajustada a partir dos dados experimentais colhidos? 
Para: 
VT= K.VB e A.H= K . (4π R)^3/3 sendo; H= K . (4πR )^3/3 A 
 H= KaR^3. 
Usando o logarítmo natural temos: 
Ln(H)=ln Ka + 3 ln R 
Ln(R)= 1/3 . ln(h)- 1/3 . ln (ka) 
Assim sendo para a lei de Boyle-Mariotte na detecção do coeficiente angular 
temos: 
Y= ax + b 
Y= 1/3 ln(H) – 1/3 ln Ka 
A= Δy/Δx 
A= Tg θ= 1/3; logo temos que o coeficiente angular para esse caso é de 1/3.