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Manual de Instruções e Guia de Experimentos

TRILHO DE AR LINEAR

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assim que o produto seja comprimido. 3. Assegure-se que o produto não balançará dentro da embalagem. Para evitar que o produto

balance dentro da embalagem utilize calços para travá-lo. Endereço: AZEHEB | Laboratórios de Física Rua Evaristo F.F. da Costa, 621 Bairro Jardim das Américas Curitiba – PR CEP 81530-090 Telefone: (41) 3079-6638 E-mail: [email protected]

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COMPONENTES

Item Produto 5 01 chave liga-desliga;

6 01 carrinho para trilho cor preta;

7 01 carrinho para trilho cor preta;

8 02 sensores fotoelétricos com suporte fixador (S1 e S2);

9 01 cronômetro digital multifunções com fonte DC 12V;

10 01 cabo de ligação conjugado;

11 01 cabo de ligação para chave liga-desliga com pino P10;

12 01 eletroímã com bornes e haste;

13 02 barreiras para choque;

14 01 Y de final de curso com fixador U para elástico;

15 01 Y de final de curso com roldana raiada;

16 01 carretel de linha n°10;

17 01 fixador de eletroímã com manípulo;

18 01 fixador em U para choque;

19 01 suporte para massas aferidas;

20 01 massa aferida 10g com furo central de Ø2,5mm;

21 02 massas aferidas 20g com furo central de Ø2,5mm;

22 02 massas aferidas 50g com furo central de Ø5mm;



25 01 pino para carrinho para interrupção de sensor;

26 06 porcas borboletas;

27 08 manípulos de latão 13mm;

28 01 mola para MHS;

29 08 arruelas lisas;

30 01 pino para carrinho com gancho;

31 01 pino para carrinho com pitão;

32 01 pino para carrinho com agulha;

33 01 pino para carrinho com massa aderente.

34 01 pino para carrinho para fixá-lo no eletroímã;

35 10 elásticos circulares;

36 01 adaptador para MHS;

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Item Produto 1 01 unidade de fluxo de ar;

2 01 cabo de força tripolar 1,5m;

3 01 mangueira aspirador 1,5”;

4 01 trilho 120cm;

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CRONÔMETRO MULTIFUNÇÕES Instrumento compacto e operado por energia elétrica. Utilizado para a medição de intervalos de tempo.

Especificações Técnicas

• visor: 4 dígitos de 7 segmentos; • precisão: 0,001s; • medição até 9,999s; • 5 funções; • fonte de alimentação variável 12V/1,5A; • tensão de alimentação 110/220V com chave seletora; • possibilidade de conexão com o Módulo Remoto de Display’s (não acompanha o produto);

Painéis de Controle Frontal

Traseiro

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Descrição das Funções F1 – Medição do intervalo de tempo entre os sensores: nesta função o cronômetro irá medir o intervalo de tempo entre a interrupção do sensor 1 e o sensor 2. F2 – Medição do intervalo de tempo entre a bobina e o primeiro sensor: nesta função o cronômetro irá medir o intervalo de tempo entre a bobina e o sensor 1. Nesta função é necessário o uso da chave simples (liga/desliga) F3 – Medição do tempo de interrupção do sensor 1 e após do sensor 2: nesta função o cronômetro irá medir o tempo enquanto o sensor estiver interrompido. Primeiro ele medirá o tempo de interrupção do sensor 1 e depois do sensor 2. Após as medidas feitas o sensor apresentará os tempos no visor alternadamente com a indicação de T1 para tempo 1 (sensor 1) e T2 para tempo 2 (sensor 2). Esta função será utilizada nos experimentos que envolvam choques. F4 – Medição do intervalo de tempo entre 2 interrupções do sensor 1: nesta função o cronômetro irá medir o tempo entre duas interrupções do sensor 1. F5 – Medição do intervalo de tempo entre 3 interrupções do sensor 1: nesta função o cronômetro irá medir o tempo entre 3 interrupções do sensor 1. Na primeira interrupção do sensor 1 cronômetro iniciará a contagem, o sensor será interrompido uma segunda vez e na terceira interrupção o cronômetro parará a contagem. Esta função será utilizada em experimentos que necessitem de medição de tempo do período de oscilação.

MÓDULO REMOTO DE DISPLAY’S Display digital de quatro dígitos, com visualização grande e especial, para representar os dados de medição do cronômetro de multifunções. Excelente opção para visualização dos dados por grandes grupos de pessoas. Pode ser adaptado diretamente no Colchão de Ar ou pode ser utilizado com o tripé.

Especificações Técnicas

• painel com display de 4 dígitos com 56mm de altura cada; • cabo para conexão 3m; • conexão com rosca para o cabo tanto no painel de display’s quanto no cronômetro; • haste de 80cm para fixação e um tripé; • pode ser adaptado diretamente no Colchão de Ar ou pode ser utilizado com o tripé; • dimensões: 23,6x8,9x5cm;

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DETALHES DE MONTAGENS Para ajustar o eletroímã de modo que o carrinho fique na posição inicial desejada, basta soltar o manípulo, ajustar o eletroímã e apertar o manípulo novamente.

O “zero” do carrinho é no centro (pino central) conforme a foto. E para tomar a posição do sensor basta ajustar a porca borboleta abaixo do trilho, onde já existe um indicador de medida. Os sensores e o suporte para eletroímã são fixados da mesma maneira, isto é, por baixo do trilho com as porcas-borboletas e as pontas dos parafusos já vêm fixos no trilho.

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1. MRU (MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME) Material Necessário

• 01 trilho 120cm; • 01 cronômetro digital multifunções com fonte DC 12V; • 02 sensores fotoelétricos com suporte fixador (S1 e S2) • 01 eletroímã com bornes e haste; • 01 fixador de eletroímã com manípulo; • 01 chave liga-desliga; • 01 Y de final de curso com roldana raiada; • 01 suporte para massas aferidas 19g; • 01 massa aferida 10g com furo central de Ø2,5mm; • 02 massas aferidas 20g com furo central de Ø2,5mm; • 01 cabo de ligação conjugado; • 01 unidade de fluxo de ar; • 01 cabo de força tripolar 1,5m; • 01 mangueira aspirador 1,5”; • 01 pino para carrinho para fixá-lo no eletroímã; • 01 carrinho para trilho cor preta; • 01 carrinho para trilho cor preta; • 01 pino para carrinho para interrupção de sensor; • 03 porcas borboletas; • 07 arruelas lisas; • 04 manípulos de latão 13mm; • 01 pino para carrinho com gancho;

Procedimentos 1. Montar o equipamento conforme o esquemático de ligação do cronômetro:

2. Para completar a montagem do equipamento devemos dar ao trilho uma inclinação tal que

o atrito seja compensado. Quando o carrinho passar pelo primeiro sensor (S1) o cronômetro é acionado e ao passar pelo outro sensor (S2) o intervalo de tempo fica indicado no cronômetro. O suporte para massas aferidas colocado na ponta da linha (29g = suporte + 1 massa aferida 20g), deve ser retirado (cair no chão) antes que o carrinho passe pelo S1.

3. Colocar o eletroímã no extremo do trilho e fazer um ajuste para que a distância entre o

carrinho e o S1 seja igual a 0,200m.

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4. Posicionar o Sensor1 que aciona o cronômetro na posição X0=0,200m (posição inicial) e conectar o cabo ao terminal S1 do cronômetro. A medida 0,200m fica compreendida entre o meio do sensor ao centro do carrinho (manter constante esta medida).

5. Posicionar o Sensor2 que desliga o cronômetro na posição X=0,300m (posição final) e

conectar o cabo ao terminal S2 do cronômetro. 6. Prestar atenção na fixação da linha com o suporte para massas aferidas para que o

deslocamento acelerado não se modifique, pois a linha pode enrolar no suporte para massas aferidas, modificando o deslocamento uniforme durante os experimentos.

7. A distância entre os sensores representa o deslocamento do carrinho ∆X.

X0=0,200m X=0,300mm ∆X=X0 - X=0,100m 8. Colocar o Y de final de curso com roldana raiada na outra extremidade do trilho. 9. Ligar o eletroímã à fonte de tensão variável deixando em série a chave liga desliga

(conforme esquemático). 10. Fixar o carrinho no eletroímã e ajustar a tensão aplicada ao eletroímã para que o carrinho

não fique muito fixo. Colocar suporte para massas aferidas na ponta da linha (29g = suporte + 1 massa aferida 20g).

11. Desligar o eletroímã liberando o carrinho e anotar na tabela o tempo indicado pelo cronômetro.

12. Repetir os passos colhendo três valores de tempo para o mesmo deslocamento. Anotar na

tabela e calcular o tempo médio. 13. Calcular a velocidade desenvolvida pelo carrinho ao percorrer a distância entre os

sensores S1 e S2.

t

XV

m

∆=

14. Reposicionar Sensor2 aumentando a distância entre os dois sensores em 0,100m (posição

final X=0,400m) e completar a tabela abaixo, repetindo para cada medida os procedimentos acima.

15. Calcular a velocidade desenvolvida pelo carrinho ao percorrer a distância entre S1 e S2.

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16. Repetir os procedimentos acima com as distâncias X indicadas na tabela 1 e completá-la.

Tabela 1

massa N° X0(m) X(m) ∆X(m) t1(s) t2(s) t3(s) tm(s) Vm(m/s)

01 0,200 0,300 02 0,200 0,400 03 0,200 0,500 04 0,200 0,600

29g

05 0,200 0,700

média

17. Aumentar a massa na ponta do barbante para 49g (suporte 9g + 2 massas aferidas 20g),

repetir os procedimentos e completar a tabela abaixo

Tabela 2


01 0,200 0,300 02 0,200 0,400 03 0,200 0,500 04 0,200 0,600

49g

05 0,200 0,700

média

18. Considerando a tolerância de erro admitida (5%) pode-se afirmar que a velocidade

permaneceu constante? _________________________________________________________________________

19. Construir um gráfico X=f(t) (posição final versus intervalo de tempo) usando os dados do

experimento da tabela 01. Qual é a sua forma? _________________________________________________________________________

X(m) tm(s)

20. O gráfico mostra que as grandezas deslocamento e intervalo de tempo são ___________

____________ (diretamente proporcionais – inversamente proporcionais). 21. Determinar os coeficientes angular e linear do gráfico X=f(t).

Coeficiente angular A = ___________ Coeficiente linear B = ___________

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22. Ao comparar o coeficiente linear do gráfico X=f(t) com o valor da posição inicial (X0), considerando que tolerância de erro admitida é de 5%, conclui-se que são ______________ (iguais/diferentes).

23. Qual é o significado físico do coeficiente linear do gráfico X=f(t)?

_________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________

24. Ao comparar o coeficiente angular do gráfico X=f(t) com o valor da velocidade média (Vm)

da tabela, considerando que tolerância de erro admitida é de 5%, conclui-se que são ______________ (iguais/diferentes).

25. Qual é o significado físico do coeficiente angular do gráfico X=f(t)?

_________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________

26. Obter a equação horária do movimento do carrinho.

X=X0+v.t 27. Construir um gráfico de V=f(t). Qual é a sua forma?

Vm(m/s) tm(s)

28. Qual é o significado físico da área sob o gráfico V=f(t)?

_________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________

29. Em vista dos resultados obtidos, como você classifica o movimento do carrinho entre os

dois sensores? _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________

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1. MRU (MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME) - RESPOSTAS

Tabela 1


01 0,200 0,300 0,100 0,142 0,141 0,141 0,141 0,709 02 0,200 0,400 0,200 0,283 0,282 0,283 0,283 0,707 03 0,200 0,500 0,300 0,424 0,424 0,425 0,424 0,708 04 0,200 0,600 0,400 0,560 0,561 0,561 0,561 0,713

29g

05 0,200 0,700 0,500 0,705 0,704 0,705 0,705 0,709

média 0,709

Tabela 2


01 0,200 0,300 0,100 0,113 0,112 0,112 0,112 0,893 02 0,200 0,400 0,200 0,225 0,224 0,225 0,225 0,889 03 0,200 0,500 0,300 0,336 0,336 0,335 0,336 0,893 04 0,200 0,600 0,400 0,447 0,447 0,447 0,447 0,895

49g

05 0,200 0,700 0,500 0,559 0,560 0,559 0,559 0,894

média 0,893

18. Sim 19. Reta

EV=8,57m/cm EH=11,34s/cm 29g

X(m) tm(s)

0,300 0,141 0,400 0,283

0,500 0,424 0,600 0,561 0,700 0,705

49g

X(m) tm(s)

0,300 0,112 0,400 0,225 0,500 0,336

0,600 0,447 0,700 0,559

20. Diretamente proporcionais (pois o gráfico entre grandezas diretamente proporcionais é

uma reta).

21. Coeficiente angular )283,0561,0(

)400,0600,0(A

−−= =

278,0

200,0 = 0,719m/s

Coeficiente linear E

dB = =

57,8

7,1 = 0,198

Coeficiente linear B = 0,20m (a reta passa pela posição 0,20m no eixo Y)

escala vertical Ev=8,57m/cm. medida na vertical d=1,70cm

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22. Iguais. 23. O coeficiente linear representa a posição inicial do móvel X0 = 0,200m. 24. Iguais. 25. O coeficiente angular representa a velocidade V=0,71m/s. 26. X=X0+v.t X=0,20+0,71.t 27. Reta paralela ao eixo dos tempos.

29g

Vm(m/s) tm(s)

0,709 0,141

0,707 0,283 0,708 0,424

0,713 0,561

0,709 0,705

0,709 média

49g

Vm(m/s) tm(s)

0,893 0,112 0,889 0,225 0,893 0,336

0,895 0,447 0,894 0,559

0,893 média

28. Representa o deslocamento no intervalo de tempo considerado. 29. Trajetória reta (na horizontal). Velocidade constante 0,71m/s. Entre os sensores o

carrinho realiza movimento retilíneo uniforme (MRU).

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2. MRUV (MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO)

Material Necessário

• 01 trilho 120cm; • 01 cronômetro digital multifunções com fonte DC 12V; • 02 sensores fotoelétricos com suporte fixador (S1 e S2) • 01 eletroímã com bornes e haste; • 01 fixador de eletroímã com manípulo; • 01 chave liga-desliga; • 01 Y de final de curso com roldana raiada; • 01 suporte para massas aferidas 19g; • 01 massa aferida 10g com furo central de Ø2,5mm; • 02 massas aferidas 20g com furo central de Ø2,5mm; • 01 cabo de ligação conjugado; • 01 unidade de fluxo de ar; • 01 cabo de força tripolar 1,5m; • 01 mangueira aspirador 1,5”; • 01 pino para carrinho com fixador para eletroímã; • 01 carrinho para trilho cor preta; • 01 carrinho para trilho cor preta; • 01 pino para carrinho para interrupção de sensor; • 03 porcas borboletas; • 07 arruelas lisas; • 04 manípulos de latão 13mm; • 01 pino para carrinho com gancho;

Procedimentos 1. Montar o equipamento conforme a foto.

2. Comparando a montagem do equipamento para MRU com a montagem do equipamento

para o MRUV, o acionamento do cronômetro ocorre na chave liga-desliga. Quando a chave for desligada o carrinho será liberado e o cronômetro acionado. No cronômetro escolher a função F2

3. Com um cabo apropriado conectar a chave liga-desliga ao cronômetro.

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4. Colocar uma massa de 39g na ponta da linha (39g = suporte 9g + 1 massa aferida 10g + 1 massa aferida de 20g) O barbante deve ter um comprimento suficiente para que o suporte para massas aferidas não venha tocar o chão no final do deslocamento estudado.

5. Ajustar o eletroímã para que o carrinho tenha como X0=0,300m. 6. Posicionar o Sensor2 até obter um ∆X=0,100m. Este deslocamento deve ser medido entre o

pino central do carrinho e o centro S2 (STOP). 7. Ligar o eletroímã à fonte de tensão variável deixado a chave liga-desliga em série. 8. Fixar o carrinho no eletroímã e ajustar a tensão aplicada ao eletroímã para que o carrinho

não fique muito fixo e zerar o cronômetro.

9. Desligar o eletroímã liberando o carrinho e anotar na tabela o intervalo de tempo indicado no cronômetro

10. Repetir os passos colhendo três valores de tempo para o mesmo deslocamento, anotando

na tabela e calcular o tempo médio. 11. Encontrar a posição inicial e a velocidade inicial do carrinho. 12. Calcular a aceleração. 13. Calcular a velocidade final para o deslocamento de 0,100m. 14. Reposicionar o S2 até obter um ∆X=0,200m, completar a tabela abaixo. Repetir para cada

medida os procedimentos acima.

N0 X0(m) X(m) ∆X(m) t1 t2 t3 tm(s) tm

2(s)2 a(m/s2) V0(m/s) V(m/s)

1 0,100 0,100 2 0,200 0,200 3 0,300 4 0,400 5 0,500 6

0,000

0,600

15. Considerando a tolerância de erro de 5%, pode-se afirmar que a aceleração permaneceu

constante? _________________________________________________________________________

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16. Construir um gráfico X=f(t) (posição final versus intervalo de tempo) usando os dados do experimento. Qual é a sua forma? _________________________________________________________________________

∆∆∆∆X(m) tm(s)

17. Linearizar o gráfico X=f(t), que se torna X=f(t2).

∆∆∆∆X(m) tm2(s)2

18. O gráfico do item acima mostra que o deslocamento é ____________________________

(diretamente/inversamente) proporcionais ao quadrado do(a) ____________________ ________________ (aceleração/intervalo de tempo/velocidade).

19. Determinar os coeficientes angular e linear do gráfico X=f(t2).

Coeficiente angular A = ______________ Coeficiente linear B = ______________

20. Comparar o coeficiente linear do x=f(t2) com o valor da posição inicial. Qual é o

significado físico do coeficiente linear? _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________

21. Comparar o coeficiente angular do gráfico x=f(t2).com o valor da aceleração média da

tabela. Qual é o significado físico do coeficiente angular? _________________________________________________________________________

22. Obter a equação horária do movimento do carrinho.

2t.atVXX2

00 ++= .

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23. Construir o gráfico de V=f(t) (velocidade em função do intervalo de tempo). Qual é a sua forma? _________________________________________________________________________

V (m/s) tm (s)

24. Determinar os coeficientes angular e linear do gráfico acima.

Coeficiente angular A = ______________

Coeficiente linear B = ______________ 25. Comparar o valor do coeficiente angular com o valor da aceleração média na tabela. Qual

é o significado físico coeficiente angular? _________________________________________________________________________

26. Obter a equação velocidade do movimento do carrinho.

V=V0+a.t 27. Qual é o significado físico da área sob o gráfico V=f(t)?

_________________________________________________________________________ 28. Construir o gráfico a=f(t). Que forma ele apresenta?

_________________________________________________________________________

a (m/s2) tm (s)

29. O que representa a área sob este gráfico?

_________________________________________________________________________

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2. MRUV (MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO) - RESPOSTAS 14.

N0 X0(m) X(m) ∆X(m) t1 t2 t3 tm (s) tm

2 (s)2 a (m/s2) V0 (m/s) V (m/s)

1 0,100 0,100 0,363 0,362 0,363 0,363 0,132 1,52 0,00 0,551 2 0,200 0,200 0,515 0,516 0,516 0,516 0,266 1,50 0,00 0,775 3 0,300 0,300 0,631 0,631 0,631 0,630 0,398 1,51 0,00 0,951 4 0,400 0,400 0,730 0,730 0,730 0,730 0,533 1,50 0,00 1,096 5 0,500 0,500 0,814 0,813 0,814 0,814 0,663 1,51 0,00 1,229 6

0,000

0,600 0,600 0,892 0,892 0,893 0,892 0,796 1,51 0,00 1,345

media 1,51

15. Sim. 16. Parábola.

EV=10cm/m EH=8,96cm/s ∆∆∆∆X(m) tm (s)

0,100 0,363 0,200 0,516

0,300 0,630 0,400 0,730 0,500 0,814 0,600 0,892

17.

EV=10cm/m EH=10,05cm/s

2 ∆∆∆∆X(m) tm2(s)2 0,100 0,132

0,200 0,266 0,300 0,398 0,400 0,533 0,500 0,663 0,600 0,796

18. diretamente / do intervalo de tempo.

19

19. Coeficiente angular 754,0265,0

200,0

398,0663,0

300,0500,0A ==

−−= m/s2

Coeficiente linear B = 0 (zero), a reta passa pela origem.

20. O coeficiente angular A = 0,754 m/s2 representa a metade da aceleração (2

a).

21. Metade da aceleração (2

a).

22. X = X0+V0.t+2t.a2

= 0,754.t2

23. Reta.

EV=4,5cm/m/s EH=8,96cm/s V(m/s) tm (s)

0,551 0,363 0,775 0,516 0,951 0,630

1,096 0,730 1,229 0,814 1,345 0,892

24. Coeficiente angular A= ==−−

214,0

321,0

516,0730,0

775,0096,11,50m/s2

Coeficiente linear B = 0 (zero), a reta passa pela origem.

25. São iguais (o coeficiente angular do gráfico V=f(t) representa a aceleração do

movimento). 26. V=V0+a.t V = 1,5.t 27. A área que fica abaixo da reta no gráfico da V=f(t) representa o deslocamento no

intervalo de tempo considerado.

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28. Reta.

a (m/s2) tm (s)

1,50 0,363 1,51 0,516 1,50 0,630

1,51 0,730 1,51 0,814 1,51 0,892

29. No gráfico da aceleração em função do tempo, a área abaixo no gráfico representa a

velocidade do móvel no intervalo de tempo considerado.

21

3. SEGUNDA LEI DE NEWTON Material Necessário


Relação entre Força Resultante e Aceleração Procedimentos 1. Montar o equipamento igual ao MRUV. No cronômetro escolher a função F2. 2. Com uma balança medir a massa do carrinho Mc =_________kg 3. Acrescentar nos pinos do carrinho 2 massas de 20g e 2 massas de 10g totalizando (0,060

kg). 4. Suspender no suporte de massas aferidas (9g) 1 massa de 20 g, o que dará uma força

aceleradora de:

P = Ms.g Massa suspensa: Ms =0,029kg Força resultante: FR=m.g=________N (g = aceleração gravitacional do local) Assim o sistema terá uma massa total igual a: M=Ma+Ms+Mc = __________kg Massa total (permanecerá constante durante toda a experiência).

5. Com um cabo apropriado conectar a chave liga-desliga (START) ao cronômetro. 6. Ligar o eletroímã à fonte de tensão variável deixando em série a chave liga-desliga. 7. Fixar o carrinho no eletroímã e ajustar a tensão aplicada ao eletroímã para que o carrinho

não fique muito fixo. 8. Posicionar o S2 até obter um ∆X=0,300m. Este deslocamento deve ser medido entre o pino

central do carrinho e o centro S2 (STOP). 9. Zerar o cronômetro e desligar o eletroímã liberando o carrinho.

22

10. Anotar na tabela abaixo o intervalo de tempo registrado no cronômetro, repetindo três

vezes este procedimento e calcular o tempo médio tm.

tempos ∆X(m) M(kg) FR(N) t1(s) t2(s) t3(s)

tm(s) a(m/s2) F/a(kg)

0,30

média

11. Transferir uma massa de 10g do carrinho para o suporte de massas aferidas. Assim a

força aceleradora ficará igual a:

Força resultante FR =Ms.g=________N 12. Repetir o procedimento sempre transferindo massa do carrinho para o suporte para

massas aferidas até completar a tabela. 13. Considerando uma tolerância de erro de 5%, pode-se afirmar que a segunda coluna

(massa do sistema) é igual a ultima coluna F/a? _________________________________________________________________________

14. Construir o gráfico FR=f(a) (força resultante em função da aceleração). Qual é a forma do

gráfico? _________________________________________________________________________

FR(N) a(m/s2)

15. O gráfico mostra que força resultante e aceleração são _______________ proporcionais

(diretamente/inversamente). 16. Determinar os coeficientes angular e linear do gráfico FR=f(a).

Coeficiente angular A = __________

Coeficiente linear B = __________ 17. Qual é o significado físico do coeficiente angular deste gráfico?

_________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________

23

18. Qual é a relação de proporcionalidade entre a força (F) e a aceleração (a)? _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________

19. Enuncie a 2a Lei de Newton, com suas palavras, tendo como base as conclusões tiradas

deste experimento _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________

24

Relação entre Força Resultante e Aceleração - Respostas Procedimentos 2. Mc=0,215kg 4. Força resultante FR=m.g=0,029.9,72=0,282N

g=9,72m/s2 (aceleração da gravidade em Curitiba) Massa total M=Ma+Ms+Mc = 0,060+0,029+0,215=0,304kg

10.

tempos ∆X(m) M(kg) FR(N) t1(s) t2(s) t3(s)

tm(s) a(m/s2) F/a(kg)

0,282 0,808 0,809 0,809 0,809 0,917 0,308 0,379 0,697 0,698 0,697 0,697 1,235 0,307 0,476 0,622 0,621 0,622 0,622 1,551 0,307 0,572 0,562 0,562 0,562 0,562 1,900 0,301

0,30 0,304

0,671 0,519 0,519 0,520 0,519 2,227 0,301

média 0,305

11. Força resultante FR =Ms.g=0,039x9,72= 0,379N 13. Sim 14. Reta

EV=8,94cm/N EH=3,6cm/m/s2 FR(N) a(m/s2) 0,282 0,917 0,379 1,235 0,476 1,551 0,572 1,900 0,671 2,227

15. diretamente (pois o gráfico entre grandezas diretamente proporcionais é uma reta).

16. Coeficiente angular A = kg290,0665,0

193,0

235,1900,1

379,0572,0 ==−−

Coeficiente linear B = 0 (zero), pois a reta passa pela origem. 17. O coeficiente angular no gráfico da força resultante em função da aceleração representa a

massa do sistema 18. A força resultante é diretamente proporcional a aceleração do movimento sendo que a

constante de proporcionalidade é a massa do sistema.

25

Relação entre Aceleração e Massa 1. Montar o equipamento igual ao MRUV. No cronômetro escolher a função F2. 2. Com uma balança medir a massa do carrinho Mc =_________kg 3. Colocar no suporte para massas aferidas (9g) 2 massas de 20g, o que resultará em força

aceleradora de: P=m.g P=_______N

4. Massa total do sistema igual a soma de (Mc+ms)kg.

Massa suspensa Ms=0,0490kg Força resultante FR = _______N (constante) Massa acrescentada Ma=0,000kg Massa total M=Ms+Mc+Ma= __________kg (preencher esse valor na 1° linha da tabela)

5. Com um cabo apropriado conectar a chave liga-desliga (START) ao cronômetro. 6. Posicionar o S2 até obter um ∆X=0,300m. Este deslocamento deve ser medido entre o pino

central do carrinho e o centro S2 (STOP). 7. Fixar o carrinho no eletroímã e ajustar a tensão aplicada ao eletroímã para que o carrinho

não fique muito fixo. 8. Zerar o cronômetro e desligar o eletroímã, liberando o carrinho, anotar na tabela a seguir o

intervalo de tempo registrado no cronômetro. 9. Acrescentar 20g ao carrinho (10g de cada lado) e repetir o procedimento.

Massa suspensa Ms=0,0490kg Força resultante FR=________N Massa acrescentada Ma=0,020kg Massa total M=Ms+Mc+Ma=__________kg (preencher esse valor na 2° linha da tabela)

10. Desligar o eletroímã, liberando o carrinho, anotar na tabela a seguir o intervalo de tempo

registrado no cronômetro. 11. Calcular a aceleração para cada um dos tempos médios obtidos, utilizando a mesma

fórmula usada na primeira parte e preencher a tabela que segue.

t

X2a

2

∆=

Notar que a massa suspensa faz parte da massa acrescentada ao sistema. Assim, na primeira linha, teremos massa acrescentada ma=49g (permanecerá constante durante toda a experiência).

26

12. Completar a tabela acrescentando sempre 20g ao carrinho, repetido os procedimentos anteriores.

∆X(m) M(kg) 1/M(kg) FR(N) t1(s) t2(s) t3(s) tm(s) a(m/s2) m.a

0,30

13. Considerando a tolerância de erro de 5%, pode-se afirmar que a terceira coluna (força

resultante) é igual à última coluna (produto da massa pela aceleração)? _________________________________________________________________________

14. Construir o gráfico a=f(M) (aceleração em função da massa) utilizando os dados da

tabela.

a(m/s2) M(kg)

15. Linearizar a gráfico a=f(M). Para linearizar, formar a tabela a(m/s2) versus M

1

kg

1 .

a(m/s2) 1/M(kg)

27

16. Determinar os coeficientes angular e linear do gráfico a=f

M

1 .

Coeficiente angular A = _________ Coeficiente linear B = _________

17. Qual é o significado físico do coeficiente angular?

_________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________

18. Qual é a relação de proporcionalidade entre a aceleração e a massa do sistema sob a

ação de uma força resultante de intensidade constante? _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________

28

Relação entre Aceleração e Massa - Respostas 2. Mc =0,215kg 3. P≅0,476N 4. FR=0,476N (constante)

Massa total M=Ms+Mc+Ma=0,049+0,215+0,000=0,264kg 9. FR=0,476N

Massa total M=Ms+Mc+Ma=0,049+0215+0,020=0,284kg 12.

∆X(m) M(kg) 1/M(kg) FR(N) t1(s) t2(s) t3(s) tm(s) a(m/s2) m.a

0,264 3,79 0,575 0,575 0,575 0,575 1,81 0,479 0,284 3,52 0,595 0,595 0,595 0,595 1,69 0,481 0,304 3,29 0,617 0,617 0,617 0,617 1,58 0,479 0,324 3,09 0,636 0,636 0,636 0,636 1,48 0,481 0,344 2,91 0,656 0,656 0,656 0,656 1,39 0,480 0,364 2,75 0,674 0,674 0,674 0,674 1,32 0,481 0,384 2,60 0,692 0,692 0,692 0,692 1,25 0,481 0,404 2,48 0,710 0,710 0,710 0,710 1,19 0,481

0,30

0,424 2,36

0,476

0,728 0,728 0,728 0,728 1,13 0,480

média 0,480

13. Sim, a terceira coluna FR (0,476N) é igual a ultima coluna m.a (0,480N). 14.

EV=3,31cm/m/s2 EH=18,87cm/kg a(m/s2) M(kg)

1,81 0,264 1,69 0,284 1,58 0,304 1,48 0,324

1,39 0,344 1,32 0,364 1,25 0,384 1,19 0,404 1,13 0,424

29

15.

EV=3,31cm/m/s2

EH=2,11cm/1/kg a(m/s2) 1/M(kg)

1,81 3,79 1,69 3,52

1,58 3,29 1,48 3,09 1,39 2,91 1,32 2,75 1,25 2,60 1,19 2,48

1,13 2,36

16. Coeficiente angular A= N48,093,0

45,0

36,229,3

13,158,1 ==−−

Coeficiente linear B = 0(zero), pois a reta passa pela origem

17. No gráfico a=f

M

1 o coeficiente angular representa a força resultante. FR=a/m

18. O gráfico a=f

M

1 resultou em uma reta que passa pela origem, mostrando que a

aceleração é diretamente proporcional ao inverso da massa, tendo como constante de

proporcionalidade a força resultante. a=FR.

M

1 .

30

Relação entre Trabalho e Variação da Energia Cinética Material Necessário


Procedimentos 1. Montar o equipamento igual ao MRUV. No cronômetro escolher a função F2. 2. Colocar no suporte para massas aferidas (9g) uma massa de 30g. Usar g aceleração da

gravidade do local do experimento. P = _________N. O barbante deve ter um comprimento suficiente para que o suporte para massas aferidas não venha tocar o chão no final deslocamento estudado.

3. Posicionar o S2 até obter um ∆X=0,100m. Este deslocamento deve ser medido entre o pino

central do carrinho e o centro S2 (STOP). 4. Anotar na tabela a massa total do sistema (usar uma balança para medir a massa

envolvida no experimento).

Massa do carrinho Mc = _________ kg Massa do suporte com massas aferidas Ms = _________ kg Massa total M = _________ kg

5. Fixar o carrinho no eletroímã e ajustar a tensão aplicada ao eletroímã para que o carrinho

não fique muito fixo. 6. Desligar o eletroímã liberando o carrinho e anotar na tabela o tempo indicado no

cronômetro. 7. Repetir os passos colhendo três valores de tempo para o mesmo deslocamento, anotando

na tabela e calcular o tempo médio.

31

8. Reposicionar o S2 até obter um ∆X=0,200m e assim sucessivamente até completar a tabela.

FR(N) ∆X(m) τ(J) m(kg) t(s) a(m/s2) V0(m/s) V(m/s) EC0(J) EC(J) ∆EC(J) 0,100 0,200 0,300 0,400

0,500

9. Completar a tabela calculando a velocidade inicial do carrinho; trabalho realizado pela força

resultante; aceleração; velocidade final para o deslocamento de ∆X=0,100m; e energia cinética inicial e final do carrinho.

10. Considerando a tolerância de erro de 5%, pode-se afirmar que a terceira coluna (trabalho

realizado) é igual a ultima coluna (variação da energia cinética)? _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________

FR(N) - força resultante

∆X(m) - deslocamento

τ(J) - trabalho realizado

m(kg) - massa do sistema

t(s) - tempo médio

a(m/s2) - aceleração

V0(m/s) - velocidade inicial

V(m/s) - velocidade final

EC0(J) - energia cinética inicial

EC(J) - energia cinética final

∆E(J) - variação da energia cinética

32

Relação entre Trabalho e Variação da Energia Cinética – Respostas 2. P=0,039 . 9,76 = 0,380N (g=9,76m/s2 é de Curitiba). 4. Massa do carrinho Mc = 0,215kg

Massa do suporte com massas aferidas Ms = 0,039kg Massa total M = 0,254kg

8.

FR(N) ∆X(m) τ (J) m(kg) t (s) a(m/s2) V0(m/s) V(m/s) EC0(J) EC(J) ∆E(J) 0,100 0,038 0,366 1,49 0,545 0,0378 0,038 0,200 0,076 0,517 1,50 0,776 0,0764 0,076 0,300 0,114 0,635 1,49 0,946 0,1137 0,114 0,400 0,152 0,734 1,49 1,094 0,1519 0,152

0,380

0,500 0,190

0,254

0,820 1,49

0,00

1,222

0,00

0,1896 0,190

10. O trabalho realizado por uma força (F) em um deslocamento (∆X) é igual à variação da

energia cinética (EC), ou seja, em um sistema conservativo todo trabalho realizado é transformado em energia cinética.

33

4. DETERMINAÇAO DA CONSTANTE ELÁSTICA PARA O OSCILADOR MASSA MOLA NA HORIZONTAL Material Necessário

• 01 trilho 120cm; • 01 cronômetro digital multifunções com fonte DC 12V; • 01 sensor fotoelétrico com suporte fixador (S1) • 01 fixador de eletroímã com manípulo; • 01 Y de final de curso com roldana raiada; • 01 suporte para massas aferidas 9g; • 01 massa aferida 10g com furo central de Ø2,5mm; • 02 massas aferidas 20g com furo central de Ø2,5mm; • 01 massa aferida 10g com furo central de Ø5mm; • 02 massas aferidas 20g com furo central de Ø5mm; • 01 unidade de fluxo de ar; • 01 cabo de força tripolar 1,5m; • 01 mangueira aspirador 1,5”; • 01 carrinho para trilho cor preta; • 01 pino para carrinho para interrupção de sensor; • 03 porcas borboletas; • 07 arruelas lisas; • 04 manípulos de latão 13mm; • 01 pino para carrinho com gancho; • 01 pino para carrinho com pitão; • 01 mola para MHS;


2. Ligar o fluxo de ar para que o carrinho fique suspenso. 3. Pendurar na ponta da linha uma massa de 59g, massa utilizada para provocar na mola uma

pequena deformação. 4. Medir o comprimento da mola e anotar na tabela L0(m). Utilizamos o pino central do

carrinho como referencia. 5. Acrescentar um peso de 0,200N na extremidade do barbante e medir o novo comprimento

da mola LF(m) e anotar o valor na tabela abaixo.

34

6. Acrescentar novos pesos e repetir os procedimentos acima para completar a tabela abaixo.

Força(N) L0(m) LF(m) ∆L(m) K(N/m)

0,200 0,400 0,600 0,800 1,000

7. Calcular a deformação da mola ∆L(m). 8. Calcular a constante elástica da mola K (N/m).

K = L

F

∆

9. Construir o gráfico F=f(∆L) (da força em função da deformação). Qual é a sua forma?

_________________________________________________________________________

∆L(m) F(N)

10. Determinar o coeficiente angular A.

A=_________ 11. Qual é o significado físico do coeficiente angular.

_________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________

12. Encontrar a relação de proporcionalidade entre as grandezas força (F) e massa (∆L).

_________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________

13. Enuncie a Lei de Hooke.

_________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________

35

4. DETERMINAÇAO DA CONSTANTE ELÁSTICA PARA O OSCILADOR MASSA MOLA NA HORIZONTAL - RESPOSTAS 6.

Força(N) L0(m) LF(m) ∆L(m) K(N/m)

0,200 0,294 0,340 0,0460 4,35 0,400 0,294 0,390 0,0960 4,17 0,600 0,294 0,433 0,139 4,32 0,800 0,294 0,480 0,186 4,30 1,000 0,294 0,534 0,240 4,17

Médio 4,26

9. Reta que passa pela origem.

EV=6cm/N EH=33,33cm/m

∆L(m) F(N)

0,0460 0,200 0,0960 0,400 0,139 0,600

0,186 0,800 0,240 1,00

10. Determinar o coeficiente angular.

A = m/N3,4093,0

400,0

0460,0139,0

200,0600,0

L

F ==−−=

∆∆

11. O coeficiente angular da reta representa a constante elástica da mola K. 12. A deformação é diretamente proporcional à força deformadora. 13. Abaixo do limite de elasticidade da mola a deformação de um uma mola é diretamente

proporcional à força deformadora.

36

5. DETERMINAÇÃO DO PERÍODO PARA OCILADOR MASSA MOLA NA HORIZONTAL Material Necessário

• 01 trilho 120cm; • 01 cronômetro digital multifunções com fonte DC 12V; • 02 sensores fotoelétricos com suporte fixador (S1 e S2) • 01 fixador de eletroímã com manípulo; • 01 Y de final de curso com roldana raiada; • 01 suporte para massas aferidas 9g; • 01 massa aferida 10g com furo central de Ø2,5mm; • 02 massas aferidas 20g com furo central de Ø2,5mm; • 01 unidade de fluxo de ar; • 01 cabo de força tripolar 1,5m; • 01 mangueira aspirador 1,5”; • 01 pino para carrinho com fixador para eletroímã; • 01 carrinho para trilho cor preta; • 01 pino para carrinho para interrupção de sensor; • 03 porcas borboletas; • 07 arruelas lisas; • 04 manípulos de latão 13mm; • 01 pino para carrinho com gancho; • 01 pino para carrinho com pitão; • 01 mola para MHS;


2. Ligar o fluxo de ar para que o carrinho fique suspenso. 3. Pendurar na ponta da linha um peso de 0,680N.(massa suspensa). 4. Determinar a massa do conjunto oscilador (carrinho completo e massa suspensa).

M = _______kg 5. Colocar o sensor na posição de equilíbrio, ligar o cronômetro e selecionar a medida F5. 6. Afastar o carrinho da posição de equilíbrio no máximo 10cm (amplitude A). 7. Liberar o sistema e medir o intervalo tempo para uma oscilação completa (período T). 8. Repetir o passo anterior três vezes e anotar na tabela o valor médio do período (Texp). 9. Acrescentar 40g de carga no carrinho (20g de cada lado) e repetir os procedimentos

anteriores.

37

10. Acrescentar, sucessivamente, massas no carrinho e completar a tabela.

Constante da mola K = 4,20N/m

Massa Oscilante

m(kg) Período Experimental

Texp(s) Quadrado do Período

Texp2(s)2

11. Construir o gráfico Texp=f(m) (período experimental em função da massa). Qual é a sua

forma? _________________________________________________________________________

Texp(s) m(kg)

12. Construir o gráfico Texp

2=f(m) (período experimental ao quadrado em função da massa). Qual é a sua forma? _________________________________________________________________________

Texp

2(s2) m(kg)

13. Calcular o coeficiente angular do gráfico acima.

A = __________

38

14. Calcular o valor numérico indicado abaixo.

K

4 2π = _________ π = 3,14 K = 4,2N/m

15. Considerando a tolerância de erro de 5%, pode-se comparar A com K

4 2π ?

_________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________

16. Encontrar a relação de proporcionalidade entre o período (T) e massa (m).

_________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________

17. Escrever a fórmula que permite calcular o período de oscilação.

Tcal = 18. Calcular o período de oscilação Tcal.

Massa Oscilante

m(kg) Constante de Elasticidade

K(N/m) Período Calculado

Tcal(s)

19. Considerando a tolerância de erro de 5%, pode-se afirmar que o período de oscilação

medido é igual ao período de oscilação calculado? _________________________________________________________________________

39

5. DETERMINAÇÃO DO PERÍODO PARA OCILADOR MASSA MOLA NA HORIZONTAL - RESPOSTAS 4. M = 0,303kg 10.

Massa Oscilante

m(kg) Período Experimental

Texp(s) Quadrado do Período

Texp2(s)2

0,303 1,69 2,86 0,343 1,79 3,20 0,403 1,94 3,76 0,443 2,04 4,16 0,503 2,17 4,71

11. Função raiz quadrada.

EV=2,76cm/s EH=15,9cm/kg Texp(s) m(kg)

1,69 0,303

1,79 0,343 1,94 0,403 2,04 0,443 2,17 0,503

12. Reta que passa pela origem.

EV=1,27cm/s

2 EH=15,9cm/kg Texp

2(s2) m(kg)

2,86 0,303 3,20 0,343 3,76 0,403

4,16 0,443 4,71 0,503

40

13. A= 6,91,0

96,0 = s2/kg

14. 4,925,4

14,342

=.m/N

15. Sim , são iguais. 16. O período de oscilação é diretamente proporcional à raiz quadrada da massa do sistema.

17. Tcal =2π.K

m

18.

Massa Oscilante

m(kg) Constante de Elasticidade

K(N/m) Período Calculado

Tcal(s)

0,303 1,69 0,343 1,79 0,403 1,94 0,443 2,04 0,503

4,20

2,17

19. Sim.

41

6. CHOQUE ELÁSTICO Material Necessário

• 01 trilho 120cm; • 01 cronômetro digital multifunções com fonte DC 12V; • 02 sensores fotoelétricos com suporte fixador (S1 e S2) • 01 Y de final de curso com roldana raiada; • 01 unidade de fluxo de ar; • 01 cabo de força tripolar 1,5m; • 01 mangueira aspirador 1,5”; • 01 carrinho para trilho cor preta; • 01 carrinho para trilho cor preta; • 03 porcas borboletas; • 07 arruelas lisas; • 04 manípulos de latão 13mm; • 01 pino para carrinho com gancho; • 02 barreiras para choque; • 01 fixador em U para choque; • 01 Y de final de curso com fixador U para elástico;



o atrito seja compensado. 3. Fixar nos carrinhos a barreira de choque. 4. Fixar no primeiro carrinho o fixador em U para choque. 5. Colocar o segundo carrinho entre os sensores, fixar os sensores no trilho de tal modo que

fiquem no centro do trilho e pelo menos 0,400m um do outro. 6. Selecionar a forma de medida F3 do cronômetro. 7. Dar ao primeiro carrinho um impulso, movimentando-o para se chocar com o segundo

carrinho. 8. Quando o primeiro carrinho passar pelo S1 o cronômetro é acionado e vai medir um

intervalo de tempo correspondente ao deslocamento de 0,100m. 9. O primeiro carrinho deve se chocar com o segundo carrinho que esta em repouso (V=0). 10. Quando o segundo carrinho passar pelo S2 o cronômetro é acionado e vai medir um

intervalo de tempo correspondente ao deslocamento de 0,100m. 11. O cronômetro vai indicar os dois intervalos de tempo.

42

12. Calcular a velocidade desenvolvida pelos primeiro carrinho antes do choque.

∆x= _________m t1= _________s V1= _________m/s

13. Encontrar a velocidade desenvolvida pelo primeiro carrinho depois do choque.

V’1=_________m/s

14. Encontrar a velocidade desenvolvida pelo segundo carrinho antes do choque.

V2=_________m/s 15. Calcular a velocidade desenvolvida pelos segundo carrinho depois do choque.

∆x= _________m t1= _________s V’2= _________m/s

16. Medir a massa dos carrinhos.

m1 =_________kg m2 =_________kg

17. Calcular a quantidade de movimento antes do choque.

Qa=m1.V=___________kg.m/s 18. Calcular a quantidade de movimento depois do choque.

Qd=m2.V1=___________kg.m/s 19. Considerando a tolerância de erro de 5%, pode-se afirmar que a quantidade de

movimento foi conservada? _________________________________________________________________________

20. Calcular a energia cinética antes do choque.

Ec=2Vm

2

11. =__________J

21. Calcular a energia cinética depois do choque.

Ec=2Vm

2

12 . =__________J

22. Considerando a tolerância de erro de 5%, pode-se afirmar que a energia cinética foi

conservada? _________________________________________________________________________

23. Conclusão.

_________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________

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6. CHOQUE ELÁSTICO - RESPOSTAS 11. Calcular a velocidade desenvolvida pelos primeiro carrinho antes do choque.

∆x= 0,100m t1= 0,142s V1= 0,68m/s

12. V’1=0m/s 13. V2 = 0 14. ∆x= 0,100m

t1= 0,142s V’2= 0,70m/s

15. m1 =0,226kg

m2 =0,206kg 16. Qa= m1.V = 0,206.0,68 = 0,153 kg.m/s 17. Qd= m2.V1 = 0,206.0,70 = 0,144 kg.m/s 18. Pode-se notar que ocorreu conservação da quantidade de movimento

0,153 – 0,144 = 0,009 5% .0,153 = 0,008

19. Ec=2Vm

2

11. =0,0523 J

20. Ec=2Vm

2

12 . =0,0505 J

21. Pode-se notar que ocorreu conservação da energia cinética.

0,0523-0,0505 = 0,0018 J 5% . 0,0505 = 0,0025 J

22. Num choque perfeitamente elástico ocorre a conservação da quantidade de movimento e

energia cinética.

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7. CHOQUE INELÁSTICO Material Necessário

• 01 trilho 120cm; • 01 cronômetro digital multifunções com fonte DC 12V; • 02 sensores fotoelétricos com suporte fixador (S1 e S2) • 01 Y de final de curso com roldana raiada; • 01 unidade de fluxo de ar; • 01 cabo de força tripolar 1,5m; • 01 mangueira aspirador 1,5”; • 01 carrinho para trilho cor preta; • 01 carrinho para trilho cor preta; • 03 porcas borboletas; • 07 arruelas lisas; • 04 manípulos de latão 13mm; • 01 pino para carrinho com gancho; • 02 barreiras para choque; • 01 fixador em U para choque; • 01 Y de final de curso com fixador U para elástico; • 01 pino para carrinho com agulha; • 01 pino para carrinho com massa aderente;

Procedimentos 1. Montar o equipamento conforme a foto


o atrito seja compensado. 3. Fixar nos carrinhos a barreira de choque. 4. Fixar nos carrinhos os acessórios para o choque inelástico. No choque inelástico após o

choque os dois carrinhos se deslocam juntos ou seja com a mesma velocidade. 5. Colocar o segundo carrinho entre os sensores, fixar os sensores no trilho de tal modo que

fiquem no centro do trilho e pelo menos 0,400m um do outro. 6. Selecionar a forma de medida F3 do cronômetro. 7. Dar ao primeiro carrinho um impulso, movimentando-o para se chocar com o segundo

carrinho. 8. Quando o primeiro carrinho passar pelo S1 o cronômetro é acionado e vai medir um

intervalo de tempo correspondente ao deslocamento de 0,100m. 9. O primeiro carrinho deve se chocar com o segundo carrinho que esta em repouso (V=0).

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10. Quando o segundo carrinho passar pelo S2 o cronômetro é acionado e vai medir um intervalo de tempo correspondente ao deslocamento de 0,100m.

11. O cronômetro vai indicar os dois intervalos de tempos. 12. Calcular a velocidade desenvolvida pelo primeiro carrinho antes do choque.

∆x = _________m t1= _________s V1= _________m/s

13. Calcular a velocidade desenvolvida pelo segundo carrinho depois do choque do choque.

∆x= _________m t2= _________s V’2= _________m/s

14. Calcular a velocidade desenvolvida pelo primeiro carrinho depois do choque.

V’1=_________m/s 15. Medir a massa dos carrinhos.

m1=_________kg m2=_________kg

16. Calcular a quantidade de movimento antes do choque.

Q1=_________kg.m/s 17. Calcular a quantidade de movimento depois do choque.

Q2=_________kg.m/s 18. Considerando a tolerância de erro de 5%, pode-se afirmar que a quantidade de

movimento foi conservada _________________________________________________________________________

19. Calcular a energia cinética antes do choque.

Ec=2Vm2

1. =_________J

20. Calcular a energia cinética depois do choque.

E’c=2

)'V()mm(2

221 .+=_________J

21. Considerando a tolerância de erro de 5%, pode-se afirmar que a energia cinética foi

conservada? 22. Conclusão.

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7. CHOQUE INELÁSTICO - RESPOSTAS 12. ∆x = 0,100m

t1= 0,177s V1= 0,565m/s

13. ∆x= 0,100m

t2= 0,347s V’2= 0,288m/s

14. V’1=0,288m/s (Após o choque os dois carrinhos se movimentam juntos) 15. m1=0,216kg

m2=0,213kg 16. Q1=0,216 . 0,565 = 0,122kg.m/s 17. Q2=(0,216 + 0,213).0,288 = 0,123kg.m/s 18. Sim. Observamos que no choque perfeitamente inelástico ocorreu a conservação da

quantidade de movimento.

19. Ec=2

565,0216,0 2.=0,0345 J

20. E’c=2

288,0)213,0216,0( 2.+=0,0178 J

21. Não. Observamos que no choque perfeitamente inelástico a energia cinética não se

conserva. 22. Observamos que no choque perfeitamente inelástico temos apenas a conservação da

quantidade de movimento.

manual de instruções e guia de experimentos trilho de ar ... · trilho de ar linear observaÇÃo...

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