Relatório de Física, Provas de Física

Baixe Relatório de Física e outras Provas em PDF para Física, somente na Docsity! UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA Campus Ponta Grossa Setor de Ciências Exatas Curso de Licenciatura em Química RELATÓRIO ADRIANA RUTE CORDEIRO RELATÓRIO Métodos: Foi realizada a medida das peças (cilindros, esfera e cubo), com o uso do paquímetro. Depois calculado o volume e a área dos objetos. 2.3 Resultados e Discussões Cilindro maciço Medidas dos dados H= 2,48 cm R=1,24 cm D=2,48 cm Medir Área e Volume Área lateral Área da base Área total Volume Al= 2╥ RH AB=2╥ R2 AT=AL+AB V=╥R2H AL=19,312cm2 AB=9,656cm2 AT=28,968cm2 V=11,973cm3 Cilindro oco Medidas dos dados DINTERNO=2,075 cm // rinterno= 1,0375 cm DEXTERNO=2,608cm // rexterno = 1,309 cm H= 1,734cm Volume Interno Volume Externo Volume Total VINT=╥ R2 H VEXT=╥R2H VT=3,341cm3 VINT=5,860cm3 VEXT=9,201cm3 Área Lateral Interna Área Lateral Externa Área Total AL int=2╥RH AL ext=2╥1,3x1,734 AT=25,4541cm2 AL int=2╥ 1,0375 x1,734 AL ext=14,1563cm2 AL int=11,2978 cm2 Cubo Medidas dos dados L=a = 2, 33 cm Área total V=L3 A= 6a2 V=2,33 A= 32,57 cm2 V=12,649cm3 Esfera maciça Medidas dos dados D=2,835 cm R=1,4175 cm Medir Área e Volume Área da esfera Volume da esfera A=4╥R2 V=4/3╥R3 A=25,236cm2 V=11,924cm3 Área da Base Interna Área da Base Externa Área Total Área Final AB int=2╥RH AB ext=2╥R2 AT=3,854cm2 AF=29,3081cm2 AB inte=6,759 cm2 AB ext= 10,6132 cm2 Os valores obtidos, para o calculo do volume e da área das peças acima foi com o aprendizado do uso do paquímetro (instrumento utilizado para medir a distância entre dois lados simetricamente opostos em um objeto). E a utilização das formulas matemáticas para de cada forma geométrica. Podemos observar que o objeto de maior área é o cilindro oco, pois ele tem duas áreas a interna e a externa e é a peça de menor volume, por ser oco. Já as outras peças que são maciças têm maior volume e menor área. 3. MICROMETRO O micrômetro e o paquímetro são instrumentos que medem com exatidão a espessura de revestimentos na construção civil, e têm grande uso na indústria mecânica, medindo toda a espécie de objetos, como peças de máquinas. O micrômetro funciona por um parafuso micrométrico e é muito mais preciso que a craveira do, que funciona por deslizamento de uma haste sobre uma peça dentada e permite a leitura da espessura por meio de um nônio ou de um mecanismo semelhante ao de um relógio analógico. No Brasil, usa-se o termo "paquímetro" para o instrumento composto de duas partes deslizantes, e "micrômetro" para o instrumento dotado de parafuso micrométrico, mais preciso. Princípio de funcionamento O funcionamento do micrômetro basea-se no deslocamento axial de um parafuso micrométrico com passo de alta precisão dentro de uma rosca ajustável. A circunferência de rosca (tambor) é dividida em 50 partes iguais, possibilitando leituras de 0,01mm. Nomenclatura Descrição das principais partes: • ARCO: é construído de aço especial e tratado termicamente, a fim de eliminar as tensões, e munido de protetor antitérmico, para evitar a dilatação pelo calor das mãos. • ISOLANTE TÉRMICO: fixado ao arco, evita sua dilatação porque isola a transmissão de calor das mãos para o instrumento. • PARAFUSO MICROMÉTRICO: é construído de aço de alto teor de liga, temperado, retificado para garantir exatidão no passo da rosca. • FACES DE MEDIÇÃO: Tocam a peça a ser medida e, para isso, apresentam-se rigorosamente planos e paralelos. Em alguns instrumentos, os contatos são de metal duro, de alta resistência ao desgaste. • BAINHA: Onde é gravada a capacidade de medição do instrumento, sendo esta gravada de 1 em 1mm, e de 0,5 a 0,5mm. • TAMBOR: é onde se localiza a escala centesimal. Ele gira ligado ao fuso micrométrico. • PORCA DE AJUSTE: Quando necessário, permite o ajuste da folga do parafuso micrométrico. • CATRACA: assegura a pressão de medição constante. • TRAVA: Permite imobilizar o fuso numa medida predeterminada. Figura 2 – Micrometro. 3.1 Objetivo Aprender a utilização do uso do micrometro, aplicação de formulas, comparação de métodos de medidas. 4.2 Materiais e Métodos Materiais Balança Analítica, Esfera de ferro maciço, Cilindro de plástico, Cilindro de ferro maciço. Paquímetro. Métodos Foram pesados os objetos na balança analítica e anotado a massa para fazer o calculo da densidade. Posteriormente foi utilizado o paquímetro para medir os objetos para a realização do calculo do volume, pois a densidade é a massa/volume. 4.3 Resultados Cilindro de ferro Dados da figura Volume do Cilindro Densidade do Cilindro M=44,9g V=╥R2H d=44,9g/5,80cm3 D=15,7mm /1,57cm V=3,14x 0,616x3 d=7,7g/cm3 H= 30mm/0,30cm V=5,80 cm3 R=0,785cm Esfera de ferro Dados da figura Volume da Esfera Densidade da Esfera M=2,0g V=4╥R3/3 d=2g/0,363cm3 D=8,86mm/0,886cm V=0,363cm3 d=5,5g/cm3 R=0,443cm Cilindro de plástico Dados da figura Volume do Cilindro de Plástico Densidade do Cilindro M=11,8g V=╥R2H d=11,8g/11,5cm3 D=24,5mm V=3,14x1,5x2,45 d=1,022g/cm3 H=24,5mm V=11,544cm3 Os resultados de massa obtidos da balança analítica foram lançados na formula matemática do volume especifico para cada forma geométrica. Depois que obtivemos o volume colocamos na formula da densidade que é mesma para todos os objetos (D=m/v). Podemos observar que o objeto de maior massa é de maior densidade, já o objeto de massa e volume quase iguais tem densidade próximo a 1 ou seja quanto mais próximos forem a massa e o volume de um objeto, mais vai tender a 1 g/cm3 a densidade. Abaixo tem a tabela dos resultados de massa, volume e densidade pra melhor visualização dos resultados. Tabela 1. Resultados de massa, volume e densidade FIGURA MASSA VOLUME DENSIDADE Cilindro ferro 44,9g 5,80cm3 7,7g/cm3 Esfera ferro 2,0g 0,363cm3 5,5g/cm3 Cilindro plástico 11,8g 11,544cm3 1,022g/cm3 5 VELOCIDADE E ACELERAÇÃO Na busca de resultados de uma análise física, o pesquisador que não possuir subsídios teóricos suficientes para se fazer uma conclusão dispõe de uma ferramenta de excepcional importância e utilidade que é a construção de gráficos. Após a análise do fenômeno em laboratório, usando os dados colhidos é possível a construção de um gráfico. Gráficos são curvas dentro de um plano que descrevem a relação entre as variáveis do fenômeno. Tendo em mãos o gráfico que descreve o comportamento do fenômeno analisado, é fácil, a partir da observação do comportamento da curva, obter funções matemáticas que regerão as variáveis físicas de tal fenômeno podendo então ser feitas conclusões e estudos mais avançados da situação. Velocidade media é a variação da distancia percorrida em função do tempo. Vm = X2 – X1 T2 – T1 A aceleração é uma grandeza vetorial, definida pela cinemática como sendo a taxa de variação da velocidade em função do tempo. Quando um sistema apresenta aceleração constante, o módulo da mesma é dado por: Em geral, a o módulo da aceleração instantânea é dado por: Voltando ao caso do sistema apresentar aceleração constante, podemos obter uma função horária da posição x num movimento retilíneo uniformemente acelerado: Onde é a posição inicial do objeto, é a velocidade inicial do mesmo, t é o tempo e “a”, a aceleração. 5.1 Objetivo Através da análise do movimento de uma bolha de ar num meio viscoso, verificar experimentalmente uma relação entre as variáveis desse fenômeno físico, utilizando para isso o uso de gráficos construídos a partir dos dados colhidos em laboratório. Com o gráfico em mãos, determinar qual o tipo de movimento que a bolha de ar realiza ao se deslocar no interior de um tubo de vidro contendo um líquido viscoso. 5.2 Materiais e Métodos Materiais Dispositivo que contém bolha de ar em uma coluna reta de liquido, Cronômetro, Transferidor e o Excel. Métodos Projetar o dispositivo que contém bolha de ar em uma coluna reta de liquido nos ângulos de menor que 45°, igual a 45°, maior 45°. Usamos o transferidor para medir o ângulo e a trena para marcar intervalos de espaço de 10 cm. Com o cronômetro para medir o tempo em cada intervalo de espaço. Anotação todos os resultados. Que foram calculados pelo Excel. 5.3 Resultados e Discussões Para realizar as medições, fizemos no equipamento nove intervalos de espaços, sendo nove iguais de 10 cm com e um de 8 cm totalizando um percurso de 98 cm. Com o equipamento montado, foram usadas as medidas da altura do suporte (h) com o auxilio de um transferidor para a medida do ângulo de inclinação. Com o cronômetro medimos o tempo que a bolha leva para passar por cada distancia marcada. Tabela 2. Resultados correspondentes ao Ângulo de 11°. Dx Dt Vmed Aceleração 10 5 2 -0,03030303 20 11 1,818181818 0,011363636 30 16 1,875 -0,019409938 40 23 1,739130435 -0,010351967 50 30 1,666666667 0,00952381 60 35 1,714285714 0,007142857 70 40 1,75 -0,001811594 80 46 1,739130435 -0,009057971 90 54 1,666666667 0,005747126 98 58 1,689655172 0,029131986 Gráfico 5. Velocidade média Ângulo de 55 °. Gráfico 6. Aceleração média Ângulo de 55 °. 6 CONCLUSÃO Através das praticas realizadas nos familiarizamos com o uso do paquímetro, do micrometro, da balança analítica, do cronômetro, de formulas matemáticas, e físicas no caso da ultima pratica onde utilizamos conceitos básicos de Movimento retilíneo uniforme (velocidade e aceleração). Tendo em vista os resultados experimentais da primeira e da segunda prática podemos observar a que o paquímetro e o micrometro são instrumentos de precisão, e que a sua utilização não compreende apenas a indústria civil e mecânica, é bastante útil em diversas áreas como a química e física. Na terceira pratica observamos a Tabela 1, concluímos que a densidade é inversamente proporcional com o volume, quando o volume diminui a densidade aumenta e quando o volume aumenta a densidade diminui ex: esfera de ferro contém um volume pequeno, no entanto sua densidade é maior que a do cilindro de plástico que contém um volume maior que a da esfera por isso o cilindro possui uma densidade menor. Ordem crescente de volume Esfera de ferro<cilindro de ferro<Cilindro de plástico Ordem crescente de densidade Cilindro de Plástico<Esfera de ferro<Cilindro de ferro Através da análise do movimento de uma esfera num meio viscoso, utilizando o gráfico, obtemos um resultado médio que se identifica com os valores calculados e dados na tabela. A vantagem de se utilizar o método gráfico é a de poder obter uma função que oferecerá a velocidade média em cada ponto, não sendo necessário o calculo de velocidade pela equação, o que economiza tempo e cálculos excessivos. Em relação á precisão de valores instantâneos, a tabela fornece valores mais exatos, visto que a reta do gráfico é média e tem a mesma taxa de variação em todos os pontos. O método a ser utilizado, depende da situação. No caso de análise de dados de laboratório, o gráfico funciona de boa maneira, pois está incluído na faixa dos erros gerados inevitavelmente num experimento. Analisando o sistema como ideal, o gráfico torna-se exato. Através de todas essas análises podemos ver e comprovar na pratica aquilo que só víamos na teoria, o que traz maior aprendizado. REFERÊNCIAS ANJOS, I. G. Física geral. Volume 1. Coleção Horizontes. Editora ABDR. São Paulo. Biblioteca Virtual do Estudante de Língua Portuguesa – Escola do Futuro da USP. Disponível em http://montaigne.futuro.usp.br/textos/didaticos_e_tematicos/telecurso_2000_cursos_profissionalizantes/ telecurso_2000_metrologia, 2010. HALLIDAY, D. Fundamentos da física. Tradução: Ronaldo Sergio de Biasi. Volume 1. Ed. 8. Rio de Janeiro, 2008. Turtelli, A. F 129 - ROTEIRO TEÓRICO. Disponível em <http://www.ifi.unicamp.br/~turtelli/apost1.html>. 2010.