ROTEIRO AULA PRÁTICA – FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL MECÂNICA – MOVIMENTO BIDIMENSIONAL

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ROTEIRO

Aula Prática

Público

ROTEIRO DE AULA PRÁTICA

NOME DA DISCIPLINA: FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL MECÂNICA

Unidade: U1_CINEMÁTICA – MOVIMENTO UNIFORME E UNIFORMEMENTE VARIADO
Aula: A4_MOVIMENTO BIDIMENSIONAL

OBJETIVOS

Definição dos objetivos da aula prática:

Caracterizar o movimento de um objeto em queda livre, comprovando que um corpo ao percorrer um trajeto em queda livre realiza um movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV). Assim, com base nas equações do movimento de queda livre, será possível determinar a aceleração da gravidade.

INFRAESTRUTURA

Instalações – Materiais de consumo – Equipamentos:

LABORATÓRIO DE INFORMÁTICA

Equipamentos:
• Computador com acesso à internet
~ 1 unid. / 1 aluno

SOLUÇÃO DIGITAL

Laboratório Virtual Algetec – simulador: “Queda Livre”.

O laboratório virtual é uma plataforma para simulação de procedimentos em laboratório e deve ser acessado por computador, não devendo ser acessado por celular ou tablet. O primeiro acesso ao simulador será um pouco mais lento, pois alguns plugins são buscados no navegador. A partir do segundo acesso, a velocidade de abertura dos experimentos será mais rápida.

O link da atividade prática estará disponível em seu AVA.

EQUIPAMENTO DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL (EPI)

Para a utilização do laboratório de informática não há necessidade de EPI’s.

PROCEDIMENTOS PRÁTICOS

Procedimento / Atividade nº 1

QUEDA LIVRE

Atividade proposta:
Caracterizar o movimento de queda livre e calcular a aceleração da gravidade.

Procedimentos para a realização da atividade

Em seu AVA, você irá encontrar o link do experimento QUEDA LIVRE, que será desenvolvido na plataforma VirtuaLab da Algetec. A partir do acesso, seguem os procedimentos a serem realizados no laboratório virtual para o desenvolvimento da atividade.

Ao abrir a tela inicial, clique em “Modo experimento”.

Leia as informações com relação ao uso do mouse e aperte o “X” para fechar a tela.

Feito isso, o experimento pode ser inicializado.

Realizando as ligações elétricas

Neste passo você irá conectar todos os componentes elétricos do circuito abaixo. Isto inclui conectar o sensor, o eletroímã, o cronômetro e a chave liga/desliga, de modo a possibilitar o adequado andamento do experimento.

No sistema de medidas para o experimento, cada componente exerce uma função para a obtenção dos dados.

• A chave liga/desliga é utilizada para acionar o eletroímã, permitindo que a esfera seja fixada no topo da haste de ensaio.
• Ao desativar a chave liga/desliga, a esfera entra em queda livre.
• O sensor fotoelétrico identifica a passagem da esfera pela posição determinada.
• O eletroímã fixa a esfera no topo da haste de ensaio.
• O cronômetro registra o tempo que a esfera percorre o trajeto até o sensor.

Acesse a câmera “Cronômetro”, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o menu superior esquerdo. Visualize os acoplamentos e cabos.

Conecte:

• O cabo vermelho do eletroímã ao cronômetro
• O cabo amarelo do sensor ao cronômetro
• O cabo azul da chave liga/desliga ao cronômetro
• O cabo do eletroímã à chave liga/desliga
• O cabo do cronômetro à chave liga/desliga

Ligando o cronômetro

Acesse a câmera “Bancada”.

Conecte a fonte de alimentação do cronômetro à fonte de energia.

Visualize a tela do cronômetro e ligue-o clicando no botão “Power”.

Adicionando o eletroímã

Clique no botão da chave para mudar sua posição, acionando o eletroímã.

Posicionando a esfera

Posicione a esfera menor (massa = 7 g) no eletroímã, clicando com o botão direito do mouse e selecionando “Posicionar no plano vertical”.

Medindo o diâmetro da esfera

Acesse a câmera “Eletroímã” e observe o diâmetro da esfera.
Anote esse valor.

Posicionando o sensor

Acesse a câmera “Plano vertical”.
Posicione o sensor 100 mm abaixo da esfera, considerando o valor do diâmetro da esfera:

(100 + D esfera menor) mm

Promovendo a queda livre da esfera

Desligue o eletroímã para que a esfera caia livremente.

Após a queda, observe o tempo no visor do cronômetro e anote o valor.

Repetindo o experimento

• Ligue novamente o eletroímã
• Posicione a esfera no plano vertical
• Resete o cronômetro
• Realize cinco medições

Realize o experimento para as posições:

• (100 + D esfera menor) mm
• (200 + D esfera menor) mm
• (300 + D esfera menor) mm
• (400 + D esfera menor) mm
• (500 + D esfera menor) mm

Crie uma tabela para registrar os dados.

Ensaiando a segunda esfera

Posicione a esfera na mesa e repita o experimento para a esfera maior, ajustando o sensor para:

• (100 + D esfera maior) mm
• (200 + D esfera maior) mm
• (300 + D esfera maior) mm
• (400 + D esfera maior) mm
• (500 + D esfera maior) mm

Analisando os resultados

(Questões mantidas integralmente conforme o roteiro original)

Checklist

✓ Acessar seu AVA
✓ Clicar no link do experimento QUEDA LIVRE
✓ Realizar as ligações elétricas
✓ Ligar o cronômetro
✓ Acionar o eletroímã
✓ Posicionar a esfera
✓ Medir o diâmetro da esfera
✓ Posicionar o sensor
✓ Promover a queda livre da esfera
✓ Repetir o experimento
✓ Posicionar a esfera na mesa
✓ Ensaiar a segunda esfera
✓ Analisar e avaliar os resultados

RESULTADOS

Como resultados dessa prática será possível:

• Caracterizar o movimento de queda livre como um caso particular do MRUV
• Desenvolver a equação horária do movimento de queda livre
• Traçar e interpretar gráficos
• Determinar a aceleração da gravidade

ENTREGA

Ao final da aula prática, deverá ser enviado um arquivo em Word contendo:

• Informações obtidas no experimento
• Cálculos realizados
• Texto conclusivo

O arquivo não pode exceder 2 Mb.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

(Não obrigatório)