ELIAB Atividade Avaliativa Especial - Prova 2

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DA GRANDE DOURADOS FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA
 ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
#ATIVIDADE ESPECIAL - 2
DISCIPLINA: FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL
Prof.Dr. Wilson Espindola Passos					 ANO:	2021
Resolva as questões
1- Descreva com suas palavras o experimento “medida de densidade”
 A densidade de um corpo surge com a ideia de Arquimedes (287-212 a.C), para ele a propriedade de um corpo está associada à sua massa e seu volume, sendo representada pela seguinte fórmula : p= M/V (Razão da massa do corpo pelo volume do mesmo). 
 A grandeza que representa a densidade de um corpo é Kg/m3 . Sendo assim:
 Os três blocos possuem a mesma massa para nível de comparação. A diferença entre eles é a região de espaço ocupada, isso acontece também para gases e líquidos. 
Vale ressaltar que a densidade é uma das propriedades mais importante da matéria, pois ela define a quantidade de matéria dentro de um determinado volume e a identidade de cada uma substância.
Matematicamente expressada é D=M/V, é inversamente proporcional ao volume, ou seja, quando temos densidades pequenas, teremos volumes grandes, exemplo algodão, e quando temos densidades maiores
teremos volumes pequenos, exemplo o chumbo. 
 Exemplo utilizado;
 Mistura heterogênea entre óleo e água. Foram colocados água e óleo no mesmo recipiente, observando-se que a água por ficar na parte inferior e mais densa, isto porque as f orças de ligações intermoleculares de hidrogênio mantem as ligações moleculares da água mais fortemente unidas, ou, seja mais densa. Já as ligações moleculares do óleo são mais fracas o que deixa esta substância com uma densidade menor. 
Procedimentos Experimentais:
Materiais Utilizados:
 Balança digital de precisão; 
 Proveta de precisão;
 Água /Óleo. 
Procedimento Experimental:
Tarar a balança com a proveta vazia;
 Medir o volume do fluido na proveta e anotar o valor;
Colocar a proveta com o fluido na balança e anotar o valor.
Numa proveta, tem – se 20 ml de óleo de soja, em seguida, transfere-se esse óleo para um Becker imóvel na balança, anota-se então o valor da massa registrada na mesma, que foi de 16,65 g.
 V = 20 ml
 M = 16,65 g
Calcula-se da seguinte forma:
 P = M/V = 16,65/20 = 0,832 g/ml
Densidade é a relação entre massa e volume, no experimento utilizado foi expressa em g/ml, visto que esta unidade não está no sistema internacional de medidas, mas é uma unidade bastante comum de ser utilizada, estando dentro do sistema CGS que é um acrônimo para centímetro–grama–segundo de unidades de medidas. Conforme estudado e observado nos procedimentos experimentais realizados nesta aula, conclui-se que a densidade das matérias/corpos é uma propriedade de caracterização de extrema relevância para caracterização do mesmo, sendo válida também para os fluidos, sólidos, gases. Ela tem a ver com a flutuação de um corpo, por exemplo: se um liquido for mais ou menos denso, pode permitir que um outro sistema flutue ou não sobre este corpo, a partir do valor de sua densidade, claramente obtido com as interações da força de empuxo. 
2- Descreva com suas palavras o experimento “empuxo”
Empuxo é uma força de reação descrita quantitativamente pelas segunda e terceira leis de Newton. Ainda, conforme Arquimedes o empuxo trata-se de um peso dentro da água com uma força vertical agindo contra ele. Quando um sistema expele ou acelera a massa em uma direção, a massa acelerada vai causar uma força de igual magnitude, mais em sentido oposto.
 Peso do volume do fluido deslocado:
E= Plig (massa específica do fluido) x G (aceleração da gravidade) x Vs (Volume deslocado do fluido proporcional ao volume do corpo submerso). 
Onde: 
Vs= Volume submerso do corpo
Vale ressaltar que quanto as condições de flutuação e força de empuxo temos que, para que um corpo que está sob um fluido sinta um processo de flutuação, dependera da intensidade da força de empuxo, havendo três condições:
P<E = vai flutuar
P=E= equilíbrio 
P>E= Vai afundar
Procedimentos Experimentais:
Materiais Utilizados:
- Dinamômetro 
- Corpo de prova cilíndrico Acrílico 
- Água 
Procedimento Experimental:
 Adequar o corpo de prova no Dinamômetro e anotar o valor de força medido;
 Adicionar água de maneira que o corpo fique totalmente submerso; 
 Adequar novamente o corpo de prova no dinamômetro e anotar o valor medido.
De início, mede-se a força peso do objeto, corpo de prova que é um bloco cilíndrico constituído de plástico. Em seguida observa-se no dinamômetro a força peso, que neste procedimento foi de 0,6 N. Após, faz-se a medida novamente, só que desta vez com o corpo submerso no fluido, que no caso é a água, sendo sentido pelo corpo a força do empuxo, que pode ser determinada entre o peso e o peso aparente. Observando-se a medida peso do corpo submerso na água, obteve-se um valor 0,2 N. Assim a força de empuxo deve ser a diferença entre o peso e o peso aparente, sendo está de 0,4 N.
Conforme o procedimento experimental realizado podemos refletir que a força peso do corpo utilizado era de 0,6 N, isto sem estar submerso no fluido água, após submergi-lo no fluido em questão houve a realização de uma nova medida que resultou em 0,2 N, mostrando uma variação de 0,4 N resultante da força de empuxo analisada.
Tem-se assim que a força de empuxo e dada por: 
Fempuxo = Peso – Pesoaparente 
 Vale ressaltar que foi abordado a tempo o tema Medidores de Pressão, sendo citados como exemplos os Barômetros que utilizam fluidos para medidas de pressão. Exemplo Barômetro
de mercúrio, que mede a pressão atmosférica.
Quando falamos em água, temos uma densidade, cada material fluido e gás tem sua densidade. Sendo assim, é muito importante na engenharia o estudo do empuxo, não só no que diz respeito a água, mais também na geotécnica – peso do solido e seu liquido dentro dos vasos do solo. As aplicações das hidrostáticas (Estudo dos líquidos, fluidos e gases), forças de empuxo e dos fluidos de um modo geral são extremamente uteis e aplicáveis do ponto de vista tecnológico, por exemplos: turbinas de aeronaves, escoamento de um rio, barragens de usinas, sistema de bombeamento de água, etc.
3- Descreva com suas palavras o experimento “medidas elétricas”
Em quase todas as experiências de eletricidade envolvem medidas de tensões e de corrente elétrica. Por essa razão é importante que nos familiarizem os com os instrumentos que permitam medir as grandezas elétricas. 
Esses instrumentos são:
Voltímetros : é um aparelho que realiza medições de tensão elétrica em um circuito e exibe essas m edições, geralmente, por meio de um ponteiro móvel ou um mostrador digital, de cristal líquido ( LCD) por exemplo. A unidade apresentada geralmente é o volt. 
 Amperímetro: é um instrumento utilizado para fazer a medida da intensidade no fluxo da corrente elétrica que passa a través da sessão transversal de um condutor. A unidade usada é o Ampère. Como a corrente elétrica passa a través doscondutores e dispositivos ligados a eles, para aferir a corrente que passa por alguma região de algum circuito, deve -se colocar o amperímetro em série com esta, sendo necessário abrir o circuito no local da medida. Por isso, para as medições s erem precisas, é esperado que o amperímetro tivesse uma resistência muito pequena comparada às do circuito, amperímetros põem medir correntes continuas ou alternadas dependendo da qualidade do aparelho, pode possuir várias escalas que permitem seu ajuste para medias com a máxima precisão possível. 
Ohmímetro: é um instrumento de medida elétrica que mede a resistência elétrica, ou se já, à posição à passagem da corrente elétrica. O modelo original de um ohmímetro provinha de uma peque na bateria que aplica uma tensão à resistência. É usado um galvanômetro para medir a corrente elétrica através da resistência. A escala do galvanômetro era marcada em ohms, porque a tensão fixa da bateria garantia que, conforme a resistência diminuísse, a corrente através do medidor aumentaria. Um tipo de ohmímetro mais preciso possui um circuito eletrônico que fornece uma corrente constante através da resistência, e outro circuito mede a tensão V (o V é u sado pela física, mas os técnicos em eletrônica usam " E") sobre a resistência. De acordo com a seguinte equação, derivada da Lei de Ohm, o valor de resistência é dada por: R=V/ 
 Multímetro: (multimeter ou DMM - digital multimeter em inglês) é um aparelho destinado a medir e avaliar grandezas elétricas. Existem modelos com mostrador analógico (de ponteiro) e modelos com mostrador digital.
O modelo com mostrador digital funciona convertendo a corrente elétrica em sinais digitais através de circuitos denominados conversores análogo- digitais. Esses circuitos comparam acorrente a medir com uma corrente interna gerada em incrementos fixos que vão sendo contados digitalmente até que se igualem, quando o resultado então é mostrado em números ou transferidos para um computador pessoal. Várias escalas divisoras de tensão, corrente, resistência e outras são possíveis.
Procedimentos Experimentais:
Equipamentos usados:
Protoboard (matriz de pontos).
Resistores com código de cores (R1=3,6x10³ Ω, R=82 Ω, R3 Ω)
 Multímetro Analógico (Ohmímetro, Amperímetro).
Multímetro Digital (Voltímetro) 
 Fonte de Alimentação de corrente contínua. 
Cabos (2 banana/ jacaré, 1 banana/banana vermelho) e duas pontas de prova.
Resistência:
Por meio do código de cores, determina- se a resistência teórica de três resistores diferentes. 
Com multímetro analógico é medida a resistência utilizando o ohmímetro por meio da conexão da ponta de prova vermelha em +AV Ω e a ponta de preta em – COM, em seguida, com a chave rotativa é selecionado o intervalo de resistência mais adequado, a leitura deve ser feita próxima do centro da escala, possibilita maior ( DIAS, D.T.; [s.d.] ). Posteriormente, as pontas de prova devem ser encostadas ou prendidas uma na outra ( cabo jacaré) e o zero ajustado a direita, isso deve der ser feito para cada intervalo de resistência.
 O procedimento é prosseguido com os resistores em que se deseja realizar a medição, não sendo pertencentes a qualquer circuito de alimentação. De acordo com a escala de cores, valor deve ser multiplicado pelo respectivo fator. Isso deve ser feito no mínimo duas vezes para intervalos de medias de resistência diferentes, respeitando os valores mínimos empregáveis. 
Tensão e corrente contínua:
Nesse instante, pode-se analisar o circuito desde a sua montagem, aplicando o multímetro analógico como amperímetro e o multímetro digital como voltímetro. Esse estudo será baseado na figura abaixo:
A fonte de alimentação, o resistor e o amperímetro devem estar conectados em série, por meio do + AVΩ (condutor vermelho) e – Com ( condutor preto). O ponteiro do equipamento pode ser danificado. Deve-se ter a precaução de não aplicar tensão aos terminais de entrada do multímetro, com o emprego da chave rotativa para determinar a faixa de corrente.
 
Posteriormente, a conexão do amperímetro ao circuito, é fornecido 2 V ao circuito e lido os resultados na escala linear DCV. Também são incrementados os fatores de multiplicação e divisão, próprios das faixas de medida utilizadas. É preciso avaliar o erro desses dados em relação aos pré-determinados em literatura. 
Voltímetro deve conectar-se no circuito em paralelo ao resistor no qual se deseja obter, é ligado aos terminais V Ω ( vermelho) e – COM (preto) ( DIAS, D.T.; [s.d.]). E preciso selecionar a chave rotativa para a faixa de tensão necessária e encostar as pontas de prova no local que se deseja caracterizar no sistema.
São dispostos os métodos de análise de dados empregados para cada grandeza em análise. São basicamente procedimentos adotados visando à obtenção de confiabilidade.
Resistência:
São transferidos todos os resultados e condições de realização do experimento à uma folha de dados, contendo a escala utilizada, algarismos significativos e quantidades de dígitos após a vírgula em cada escala. Por fim, é feita a comparação entre os valores encontrados inicialmente por meio do código de cores de resistores e os resultados obtidos com multímetro, verificando, assim, se os resultados experimentais estão dentro do intervalo de tolerância do resistor.
Tensão e corrente continua:
Em amperímetros, determina-se a chave rotativa para DCA (DIAS, D .T.;[s.d.]). Para melhor
precisão nos dados a serem obtidos, a leitura deve ser feita na metade superior da escala.
( VUOLO,1992) E em voltímetros, para o desconhecimento desses valores, adota-se o maior intervalo de valores e são reduzidos até a obtenção de valores compatíveis. 
O multímetro é um instrumento de medição que reúne as funcionalidades de outros três.
Então, o aparelho não busca mensurar apenas uma grandeza, como ocorre com a gente maioria dos instrumentos mais tradicionais. Trata-se do voltímetro, amperímetro e ohmímetro, determinando a tensão, a corrente e a resistência elétrica. Assim, como estudado durante a aula, os voltímetros são conectados em paralelo e o ideal é que sua resistência seja extremamente elevada. Os amperímetros são conectados em série, e sua resistência precisa ser insignificante. E o ohmímetro, com sua resistência determinada pela lei de Ohm, precisa ser separado (juntamente com a resistência a ser medida) de todo o circuito no caso da edição de uma única resistência, para que não haja interferência com outros elementos.