Apostila Física - Colegio JMJ BSB

ALUNO:
COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
ÍNDICE
AS GRANDEZAS FÍSICAS, O SI, A MEDIÇÃO(Aula 01) ....................................................
03
3
ERROS E DESVIOS (Aula 02) ..........................................................................................
06
6
MOVIMENTO UNIFORME (Aula 03). .............................................................................. 10
MOVIMENTO UNIFORMEMENTE VARIADO I (Aula 04) ................................................. 15
MOVIMENTO UNIFORMEMENTE VARIADO II (Aula 05) ................................................ 20
18
DETERMINAÇÃO DA ACELERAÇÃO NA VERTICAL (Aula 06) ....................................... 23
20
LANÇAMENTO HORIZONTAL E VERTICAL(Aula 07) .................................................... 27
24
SISTEMA DE ROLDANAS (Aula 08) ............................................................................... 30
26
APLICAÇÕES DE NEWTON (Aula 09) ............................................................................ 34
29
DINAMÔMETRO (Aula 10) ............................................................................................. 36
31
AS LEIS DE NEWTON (Aula 11)..................................................................................... 39
34
FORÇA DE ATRITO (Aula 12) ........................................................................................ 41
36
TRABALHO DA FORÇA(Aula 13) ................................................................................... 46
40
TRABALHO DA FORÇA(CONT.) (Aula 14) ..................................................................... 48
42
LOOPING (Aula 15) ....................................................................................................... 50
43
BALÃO FOGUETE (Aula 16) .......................................................................................... 53
45
QUANTIDADE DE MOVIMENTO (Aula 17) ..................................................................... 55
47
ACELERAÇÃO DA GRAVIDADE (Aula 18) ...................................................................... 57
49
EQUILÍBRIO DE UM CORPO (Aula 19) .......................................................................... 60
51
ALAVANCA (Aula 20) .................................................................................................... 63
54
HIDROSTÁTICA I (Aula 21) ........................................................................................... 65
55
HIDROSTÁTICA II (Aula 22) .......................................................................................... 67
56
FOGUETE D'ÁGUA (Aula 23) ........................................................................................ 69
57
CANHÃO DE BATATA (Aula 24) .................................................................................... 74
61
BRAÇO HIDRAÚLICO (Aula 25) ..................................................................................... 77
63
CATAPULTA (Aula 26).
66
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
81
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COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
Data:
/
/2016
Aula n°01
Nota:
Exercícios de Fixação
1) Dê os seguintes valores em unidades do SI:
a) 7 km = ____________
b) 240 min = _________
c) 8 h = _____________
d) 15000 mm = _______
e) 580 cm = _________
f) 85 cm = _______
g) 600 g = _______
h) 4 t = _________
i) 3200 g = ______
j) 12 km = _______
2) Escreva os seguintes valores em unidades do SI:
a) 2 km2 = _______
b) 0,08 km2 = _______
c) 9000 cm2 = _______
d) 12000 mm2 = _______
e) 150 dm 2 = _______
f) 10 cm 2 = _______
3) Efetue as seguintes conversões:
a) 50 dm3 em metros cúbicos = _______
b) 700 cm3 em metros cúbicos = ______
c) 10 mm3 em metros cúbicos = _______
4) Efetue as seguintes conversões:
a) 3h em segundos
b) 15min em segundos
c) 2 dias em segundos
5) Escreva os seguintes números em notação científica:
a) 3400000 = _______
b) 700000 = _______
c) 12000 = _______
d) 5000000000 = _______
e) 2000 = _______
f) 150 = _______
g) 0,0001 = _______
h) 0,00000054 = _______
i) 0,0006 = _______
j) 0,0000968 = _______
6) Expresse em notação científica:
a) O volume da Terra (1070000000000000000000m 3) = __________
b) O volume do Sol (1400000000000000000000000000m3) = __________
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
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c) O volume da Lua (22000000000000000000m 3) = __________
7) As dimensões de um terreno retangular são 42,56m e 21,5m. Escreva, em notação
científica, o número que representa a área desse terreno.
8) Quantos quilômetros constituem o mar territorial do Brasil, sabendo-se que ele
equivale a 200 milhas marítimas? (Dado: 1 milha marítima = 1852 m)
# Notação Científica
# Sistema Internacional de Medidas
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# Tabela de Transformações
# Critério de arredondamento
# Sistemas trigonométricos
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
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COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
Data:
/
/2016
Aula n°02
Nota:
Erro e Desvio
1.Habilidade e competências
Ao término desta atividade o aluno deverá ter competência para:
 Aplicar convenientemente os conceitos de erros, desvios e algarismos significativos;
Erros de uma medida
Por definição, o erro de uma medida é a diferença entre o valor medido e o valor que se sabe
como verdadeiro da grandeza mensurada.
Erro = valor medido – valor real
Algumas grandezas possuem seus valores reais conhecidos e outras não. Quando
conhecemos o valor real de uma grandeza e experimentalmente encontramos um resultado
diferente, dizemos que o valor obtido está afetado de um erro.É válido lembrar que o valor real
ou exato da maioria das grandezas físicas nem sempre é conhecido. O que se sabe, na maioria
dos casos, é o valor mais provável desta grandeza, determinado através de experimentos com
certa incerteza. Neste caso, ao efetuarmos uma medida desta grandeza e compararmos com
este valor, falamos em desvios e não erros.
Valor médio - Desvio médio
Quando você realiza uma medida e vai estimar o valor situado entre as duas menores
divisões do seu aparelho de medida, você pode obter diferentes valores para uma mesma
medida.
Como exemplo, vamos medir o espaço (S) percorrido pelo PUCK utilizando uma régua
milimetrada (a menor divisão é 1 mm).
Fig 1 - Medindo com uma régua milimetrada o espaço S.
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
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Você observa que o valor de S ficou situado entre 5,80 e 5,90. Vamos supor que
mentalmente você tenha dividido esse intervalo em 10 partes iguais e fez cinco medidas
obtendo os valores de S apresentados na tabela 1.
N
SN (cm)
(S) (cm)
1
5,82
0,01
2
5,83
0,00
3
5,85
0,02
4
5,81
0,02
5
5,86
0,03
N=5
SN = 29,17
N=
0,08
Tab.1 - Valores obtidos para S e os respectivos desvios (S).
De acordo com o postulado de Gauss:
"O valor mais provável que uma série de medidas de igual confiança nos permite atribuir
a uma grandeza é a média aritmética dos valores individuais da série".
Fazendo a média aritmética dos valores encontrados temos o valor médio, ou seja, o
valor mais provável de S como sendo:
Valor médio de S = (5,82 + 5,83 + 5,85 + 5,81 + 5,86) / 5 = 5,83 cm.
O erro absoluto ou desvio absoluto ( A) de uma medida é calculado como sendo a
diferença entre valor experimental ou medido e o valor adotado que no caso é o valor médio:
A
= | valor adotado - valor experimental |
(1)
Calculando os desvios, obtemos:
1
= | 5,83 - 5,82 | = 0,01
2
= | 5,83 - 5,83 | = 0,00
3
= | 5,83 - 5,85 | = 0,02
4=
5
| 5,83 - 5,81 | = 0,02
= | 5,83 - 5,86 | = 0,03
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O desvio médio de S será dado pela média aritmética dos desvios:
médioS
= (0.01 + 0,00 + 0,02 + 0,02 + 0,03) / 5 = 0,02
O valor medido de S mais provável, portanto, será dado como:
S = Smédio ±
médioS
(2)
S = 5,83 ± 0,02
Quando é realizada uma única medida, você considera desvio a metade da menor
divisão do aparelho de medida. No caso da régua, esse desvio é 0,05 cm. Uma única medida
seria representada como:
S = 5.81 ± 0,05 cm
Atividade Experimental:
1) Calcular o desvio e o somatório final para cada caso abaixo, (Lembrando que: S = S médio ±
médioS)
a) Massa (bolinha de gude/ em gramas)
M1=
M2=
Representação S=
M3=
M4=
M5=
M6=
d4=
d5=
d6=
b) Diâmetro (Disco de cobre/milímetro)
d1=
d2=
Representação S=
d3=
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c) Massa (Rolha/gramas)
M1=
M2=
Representação S=
M3=
M4=
M5=
M6=
d) Temperatura: Termômetro (obter a temperatura de cada aluno) . (OBS: A cada medida
diminuir a temperatura do termômetro).
T1=
T2=
Representação S=
T3=
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T4=
T5=
T6=
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COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
Data:
/
/2016
Aula n°03
Nota:
1) Tema:
____________________________________________________________________________
2) Objetivo:
__________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
3) Defina Movimento Uniforme:
__________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
4) Material Utilizado:
__________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
5) Procedimento: Pegue um tubo cilíndrico de vidro ( ou plástico transparente duro) com cerca
de 0,5 metro de comprimento e, utilizando fita adesiva transparente, fixe uma régua milimetrada
ao tubo. Encha o tubo com água , feche com uma rolha a extremidade aberta, com mostra a
foto I. Estando o tubo na vertical, deve restar uma pequena quantidade de ar sobre o nível da
água.
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
Página 10
COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
Invertendo o tubo rapidamente, você verá que a bolha de ar se move subindo ao longo do tubo
(foto II). Se você der uma inclinação pequena, a subida da bolha de ar é suficientemente lenta
para permitir medidas (Foto III). Com a régua presa ao tubo e com auxílio de um cronômetro,
meça a posição da bolha, e organize os valores obtidos de tempo e de espaço na tabela
abaixo:
Tabela:
Marcar o tempo na segunda chegada da bolha de ar.( Tente realizar o procedimento com
pequenas inclinações para poder manter um movimento uniforme).
S (m)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Média:
t(s)
V (m/s)
Analisando os valores obtidos, responda:
a) A bolha de ar percorre distâncias iguais em intervalos de tempos iguais?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
b) Qual é o tipo de movimento da bolha de ar?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
Página 11
COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
c) Qual é a velocidade média da bolha em todo o percurso?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
d) Escreva a função do espaço da bolha.
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
Repita o procedimento marcando o tempo com a quarta chegada da bolha de ar.
Tabela:
S (m)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Média:
t(s)
V (m/s)
a) A bolha de ar percorre distâncias iguais em intervalos de tempos iguais?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
b) Qual é o tipo de movimento da bolha de ar?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
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COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
c) Qual é a velocidade média da bolha em todo o percurso?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
d) Escreva a função do espaço da bolha.
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
Exercícios:
01) Para um medicamento chegar rapidamente a um hospital distante foram utilizados os
seguintes percursos: 100km de automóvel com uma velocidade escalar média de 100km/h;
1000km de avião a uma média de 250km/h; 150km de automóvel por estrada de terra
mantendo uma média de 30km/h. Considerando desprezível o tempo gasto nos traslados dos
transportes, determine a duração do percurso total desse medicamento.
02) (UCDB-MS) A atleta brasileira, Maria do Carmo Arruda Guimarães, venceu a 9° Maratona
Internacional de São Paulo, percorrendo 42,195km em 2h39min12s. Então, sua velocidade
escalar média foi, aproximadamente de?
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Página 13
COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
03) A função horária das posições de um móvel é:
S = 20+ 4.t (S em metros, t em segundos)
Determine:
a) A posição inicial e a velocidade.
b) A posição no instante t = 4s.
c) O instante em que a posição é S = 100m.
d) A posição no instante t = 3s.
04) Um móvel com velocidade constante percorre uma trajetória retilínea à qual se fixou um
eixo de coordenadas. Sabe-se que no instante t0 = 0, a posição do móvel é x0 = 500m e, no
instante t = 20s, a posição é x = 200m. Determine:
a) A velocidade do móvel.
b) A função da posição.
c) A posição nos instantes t = 1s e t = 15s.
d) O instante em que ele passa pela origem.
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Página 14
COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
Data:
/
/2016
Aula n°04
Nota:
1) Tema: MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO UTILIZANDO O
COLCHÃO DE AR
2) Objetivos:
Ao término desta atividade, você deverá ser capaz de:




3)
Reconhecer um MRUV. Movimento Retilíneo Uniformemente variado;
Posicionar corretamente os sensores fotoelétricos num colchão de ar;
Utilizar corretamente o Cronômetro Digital até 4 intervalos sucessivos;
Determinar a velocidade média de um móvel.
Material necessário
 Um Colchão de Ar Linear;
 Um carro n° 1 com hastes suportes, ímã e mola;
 Massa de 0,5N;
 Bobina n° 1 com cabos e pinos de pressão;
 Bobina n° 2 com cabos e pinos de pressão;
 Um cabo paralelo polarizado com 2m e pinos banana de pressão para derivações;
 Uma chave inversora normalmente aberta;
 Um gerador de Fluxo de ar;
 Um cronômetro digital até 4 intervalos sucessivos;
 Uma fonte 6/12 VCC.
4)
Montagem
 Executar a montagem básica demonstrada pelo professor.
4.1. Verificar se a pista e a parte inferior do carro se encontram bem limpas, caso contrário,
limpe-as com um pano úmido.
Obs.: Mantenha a “chave conectora da bobina 2” desligada.
4.2. Posicione a chave frontal (1) da fonte de alimentação em 12 VCC.
4.3. Com as chaves dos sensores 1, 2, 3, 4 e 5, existentes no cronômetro, ligadas; ligue a
chave geral (A), aperte a chave “zeramento” (B) e teste (passando o dedo pelos feixes de luz)
se os comandos estão perfeitos.
4.4. Ligue a unidade geradora de fluxo de ar.
4.5. Ligue a chave geral (2) da fonte alimentadora CC e teste o sistema acionando a chave
inversora normalmente aberta (mantendo a polaridade). A impulsão fará o móvel se deslocar
sobre os trilhos, acionando os sensores do cronômetro.
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
Página 15
COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
5)
Andamento das atividades
5.1. Coloque o móvel na posição inicial ( encostado na bobina 1) e ligue todos os sensores do
cronômetro.
5.2. Determine os tn,m para cada Xn,m indicados na tabela 1, completando as lacunas das
tabelas 2 .
N° de
medidas
1° intervalo
X1-XO
t1-tO
2° intervalo
X2-X1
t2-t1
3° intervalo
X3-X2
t3-t2
4° intervalo
X4-X3
t4-t3
1
2
3
4
5
Valores
Médios
Tabela 1
1° intervalo
2° intervalo
3° intervalo
4° intervalo
________
________
________
________
Velocidade Média
em cada intervalo
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COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
Tabela 2
5.3. Faça o gráfico v x t , das velocidades médias obtidas nos quatro intervalos, considerando o
instante inicial igual a ZERO segundos.
Gráfico V x t
5.4. Classifique o movimento estudado em função da trajetória e do comportamento das
velocidades médias obtidas.
___________________________________________________________________________
1° intervalo
2° intervalo
3° intervalo
4° intervalo
________
________
________
________
Acelerção Média
em cada intervalo
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Página 17
COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
Tabela 3
5.5. Faça o gráfico a x t , das acelerações médias obtidas nos quatro intervalos, considerando
o instante inicial igual a ZERO segundos.
Gráfico a x t
5.5. Classifique o movimento estudado em função da trajetória e do comportamento das
velocidades médias obtidas.
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
6) Conclusão:
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
Página 18
COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
Exercícios:
1) Um ponto material em movimento adquire velocidade que obedece à expressão V = 30 – 5.t
(no SI). Pedem-se:
a) a velocidade inicial.
b) a aceleração.
c) a velocidade no instante 2 s.
d) o instante em que o ponto material muda de sentido.
e) a classificação do movimento (acelerado ou retardado) no instante 6 s.
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Data:
/
/2016
Aula n°05
Nota:
1) Tema: MOVIMENTO UNIFORMEMENTE VARIADO II
2) Objetivo:
_________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
3) Procedimento:
Em grupo, improvisem uma canaleta unindo, com fita crepe, dois tubos de PVC rígido com
cerca de 1metro de comprimento.
Apoiem os tubos numa pilha de livros de modo que a parte mais alta fique a 15 cm da
superfície. Utilizem régua milimetrada para medir distâncias ao longo da canaleta e marque nos
tubos as distâncias de 15 cm em 15 cm.
Façam uma esfera percorrer, a partir do repouso, em experimentos sucessivos, as distâncias
de 15 cm, 30 cm, 45 cm, 60 cm e 90 cm. Cronometrem o tempo de cada um dos percursos.
Para facilitar a cronometragem, coloquem obstáculos em cada posição, a fim de parar o
cronômetro exatamente no instante da batida.
Construa uma tabela indicando na 1ª coluna os valores do deslocamento (S), em cm, e na 2ª
coluna os valores do tempo (t), em segundo (s). (Lembrando que 1 metro = 100 cm).
Posição
01
02
03
04
05
Tempo (s)
Velocidade
(m/s)
Aceleração
(m/s2)
Velocidade
(Km/h)
0 a 15 cm
0 a 30 cm
0 a 45 cm
0 a 60 cm
0 a 90 cm
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COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
4) Analisando a tabela, respondam:
a) A bola percorre distâncias iguais em intervalos de tempo iguais?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
b) O movimento é retrógrado ou progressivo, acelerado ou retardado? Justifique sua resposta.
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
c) O movimento é Uniforme ou variado? Justifique. Caso variado, qual a aceleração do
movimento da esfera?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
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Página 21
COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
d) Qual é a velocidade média do movimento da esfera após percorrer 90
cm?_________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
e) Qual a conclusão do experimento?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
Exercícios:
# (Uneb-BA) A velocidade de um carro, que viaja para o sul, é reduzida para 36 Km/h em uma
distância de 100 m. O intervalo de tempo, em segundos, decorrido durante a desaceleração é?
# (EEM-SP)Um veículo parte do repouso de um ponto P com aceleração constante de 2m/s 2.
Esta velocidade é mantida constante durante 30s até atingir um ponto Q. Supondo a trajetória
retilínea, determine a distância percorrida pelo veículo entre P e Q.
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Data:
/
/2016
Aula n°06
Nota:
1) Tema: DETERMINAÇÃO DA ACELERAÇÃO
2) Objetivo: Determinar a aceleração com a bureta e o equipamento de queda livre.
Ao término dessa atividade, o aluno deverá ser capaz de:
 Verificar e identificar movimento vertical;
 Calcular a aceleração da queda.
3) Material necessário:
a)
b)
c)
d)
e)
4) Procedimento:
Com uma bureta, ou algo que posso ser usado para gotejar, e um suporte, monte o
dispositivo esquematizado na figura, de modo que a altura h corresponda a aproximadamente
1m.
Regule a torneira da bureta de maneira que se estabeleça uma sequência de gotas de água
caindo. Ajuste a saída das gotas, de modo que o instante da saída coincida com a batida da
gota anterior no balde.
Tome medidas com o cronômetro, o intervalo de tempo correspondente a certo número n de
gotas saindo. O intervalo de tempo t da queda de uma gota corresponderá a t = t/n. Repita
o experimento pelo menos quatro vezes e calcule em cada caso a aceleração da queda da
gota pela fórmula: h = a(t)²/2.
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Construa uma tabela de acordo com o modelo abaixo:
# Com a bureta:
H (m)
t (s)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Média:
g (m/s2)
Cálculos:
1.
5.
2.
6.
3.
7.
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
4.
8.
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# Com o equipamento de queda livre:
H (m)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Média:
t (s)
g (m/s2)
Cálculos:
1.
2.
3.
5.
6.
7.
4.
8.
4.Questionário:
a)Por que se recomenda a realização de pelo menos quatro vezes o experimento?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
b)Você desprezou a resistência do ar na queda das gotas. Isso teve muita influência no
resultado? Por quê?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
Página 25
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c) Qual a conclusão é obtida com o experimento?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Exercício:
# (USC-SP) A expressão “queda livre” significa “cair no vazio”. Um corpo é abandonado, a
partir do repouso, de uma altura de 80 m acima do solo terrestre. Determine a velocidade
escalar do corpo no instante em que ele atinge o solo. Despreze a resistência do ar e considere
g = 10m/s2.
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Data:
/
/2016
Aula n°07
Nota:
1) Tema: DETERMINAÇÃO DA VELOCIDADE DE LANÇAMENTO HORIZONTAL E
VERTICAL
2) Objetivo:
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
3) Material Utilizado:
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
4) Montagem
4.1. Execute a montagem da Figura 1 (fixando na haste o modelo de rampa que você
possuem).
h
h2
alcance
Figura 1
4.2. Nivele horizontalmente a base da rampa.
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
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COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
4.3) Tabela:
Tempo
Altura
Alcance
Velocidade X
Velocidade Y
Velocidade
VR
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
Média:
Cálculos:
Exercícios:
01) (STA CASA-SP) Um canhão, em solo plano e horizontal, dispara uma bala, com ângulo de
tiro de 30º. A velocidade inicial da bala é 500 m/s. Sendo g = 10 m/s2 o valor da aceleração da
gravidade no local, qual a altura máxima da bala em relação ao solo, em m?
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
Página 28
COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
02) (PUCC-SP) Calcular o alcance de um projétil lançado por um morteiro com velocidade
inicial de 100 m/s, sabendo-se que o ângulo formado entre o morteiro e a horizontal é de 30º.
Adotar g = 10 m/s2.
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
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COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
Data:
/
/2016
Aula n°08
Nota:
1) Tema: Sistema de Roldanas
2) Objetivo:
__________________________________________________________________________
3) Material Utilizado: Sistema de roldanas.
4) Montar o sistema de roldanas:
* Coloque uma massa de 50g suspensa numa das extremidades do fio que passa pelo sistema
com uma única roldana fixa.
* Qual é a massa a ser colocada na outra extremidade do fio a fim de manter o sistema em
equilíbrio? Qual é a vantagem mecânica neste caso?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
Página 30
COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
Faça uma análise das forças envolvidas no fenômeno através de um desenho.
* Utilize o sistema contendo duas roldanas, uma fixa e outra móvel. Proceda de modo
semelhante ao anterior, colocando agora uma massa de 100g numa das extremidades do fio.
Qual é a massa a ser colocada na outra extremidade do fio a fim de manter o sistema em
equilíbrio?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
Faça uma análise das forças envolvidas no fenômeno através de um desenho.
* Finalmente, utilizando o sistema contendo uma roldana fixa e duas móveis, coloque uma
massa de 200g em uma das extremidades do fio. Qual é a massa a ser colocada na outra
extremidade a fim de manter o sistema em equilíbrio?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
Página 31
COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
Faça uma análise das forças envolvidas no fenômeno através de um desenho.
* Apresente uma função matemática que permita prever a força (F) necessária para compensar
o peso (P) de um corpo suspenso por um sistema de (n) roldanas móveis.
* Qual é o número de roldanas móveis necessário em um sistema tal que a redução de peso
força seja de 8 para 1? Faça um esquema da situação.
Questionário
1- O que são polias? O que acontece ao associarmos polias?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
2- Quais suas principais utilizações?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
3- Qual a relação da utilização das polias com o peso dos objetos que estão sendo
suspensos?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
Página 32
COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
4- O que acontecerá se aumentarmos o diâmetro das polias?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
5 – Qual a conclusão que você obteve desse experimento?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
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COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
Data:
/
/2016
Aula n°09
Nota:
Exercícios sobre as leis de Newton:
01) Marcela, dirigindo a sua moto a 90 Km/h, aciona o freio e percorre 50m até parar. Sabendo
que a massa do conjunto (Marcela +moto) é 120kg, determine a aceleração do conjunto e a
força resultante que pára a moto.
02) O corpo C da figura tem massa 2kg e movimenta-se sobre um plano horizontal, sem atrito,
sob a ação de duas forças de módulos 100N, cujas direções fazem entre si um ângulo de 90º.
Determine:
a) a intensidade da força resultante sobre o corpo C.
b) a aceleração do corpo.
03) O gráfico representa a relação entre a deformação x e a intensidade F da força que age na
extremidade de uma mola.
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
Página 34
COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
a) Qual a constante elástica dessa mola?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
b) Qual a intensidade da força para produzir uma deformação de 50cm?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
04) Qual o valor, em Newtons, da força média necessária para fazer parar, num percurso de
20m, um automóvel de 1500 kg, que está a uma velocidade de 72 km/h?
05) Certo carro nacional demora 30 s para acelerar de 0 a 108 km/h. Supondo sua massa igual
a 1200 kg, o módulo da força resultante que atua no veículo durante esse intervalo de tempo é,
em N, igual a?
a) zero
b) 1200
c) 3600
d) 4320
e) 36000
06) Sobre um plano horizontal perfeitamente polido está apoiado, em repouso, um corpo de
massa m = 2 kg. Uma força horizontal de 20 N, passa a agir sobre o corpo. Qual a velocidade
desse corpo após 10 s?
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
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COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
Data:
/
/2016
Aula n°10
Nota:
1) Tema: Dinamômetro
2) Objetivo:
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
3) Material Utilizado:
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
4) Procedimento: Verificar o peso de alguns objetos com auxílio da balança e depois verificar
o resultado do peso com o auxílio de um dinamômetro
Peso do objeto
auxílio da balança
com Peso do objeto com
auxílio do dinamômetro
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Média
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
Página 36
COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
Cálculos:
# Explique o resultado encontrado na tabela.
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Exercícios:
01) (Vunesp-SP) As estatísticas indicam que o uso do cinto de segurança deve ser obrigatório
para prevenir lesões mais graves em motoristas e passageiros no caso de acidentes.
Fisicamente, a função do cinto está relacionada com a:
a) Primeira Lei de Newton.
b) Lei de Snell.
c) Lei de Ampère.
d) Lei de Ohm.
e) Primeira Lei de Kepler.
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
Página 37
COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
02) Um automóvel correndo com velocidade de 90 km/h é freado com aceleração constante
epara em 5 s. Qual a aceleração introduzida pelos freios?
03) (UEPA) Na parte final de seu livro Discursos e demonstrações concernentes a duas novas
ciências, publicado em 1638, Galileu Galilei trata do movimento do projétil da seguinte maneira:
"Suponhamos um corpo qualquer, lançado ao longo de um plano horizontal, sem atrito;
sabemos que esse corpo se moverá indefinidamente ao longo desse plano, com um movimento
uniforme e perpétuo, se tal plano for limitado."
O princípio físico com o qual se pode relacionar o trecho destacado acima é:
a) o princípio da inércia ou primeira lei de Newton.
b) o prinicípio fundamental da Dinâmica ou Segunda Lei de Newton.
c) o princípio da ação e reação ou terceira Lei de Newton.
d) a Lei da gravitação Universal.
e) o princípio da energia cinética.
04) (UFSC) A figura mostra o bloco A de 12 Kg em contato com o bloco B de 8 Kg, ambos em
movimento sobre uma superfície horizontal sem atrito, sob a ação da força horizontal F, de
módulo 100 N. O módulo, em newtons, da resultante das forças que atuam sobre o bloco A é:
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
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Data:
/
/2016
Aula n°11
Nota:
1) As leis de Newton
2) Montar e provar 03 sistemas das leis de Newton
3) Material necessário:
1
2
3
4
5
6
7
8
4) Montagem (Cada grupo deverá mostrar através de desenhos os três sistemas das
aplicações das leis de Newton.
a)
b)
c)
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5) Andamento das atividades ( O grupo deverá mostrar o valor da aceleração e o valor
das forças de ação e reação)
a)
b)
c)
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COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
Data:
/
/2016
Aula n°12
DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE ATRITO ESTÁTICO E CINÉTICO
1.Habilidades e competências específicas
Ao término desta atividade, o aluno deverá ter competência para determinar com aproximação:
 o coeficiente de atrito estático;
 o coeficiente de atrito cinético (deslizamento);
 a força de atrito estático e a força de atrito cinética.
2.Material necessário
Um plano inclinado com escala de 0 a 45° graus, sapatas niveladoras amortecedoras;
Uma rampa auxiliar de engate rápido;
Um corpo de prova de madeira com faces de diferentes coeficientes de atrito.
3.Montagem
3.1.Determine o peso PM do corpo de prova de madeira.
PM = ____________ N
Como fixar a rampa auxiliar
A rampa auxiliar é fixada com parafuso existente no topo do plano inclinado.
# Prove que tgα = µ
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
Página 41
COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
4.Atividades
4.1.Com a parte esponjosa do corpo de prova em contato com a rampa auxiliar, gire o
manípulo do fuso de elevação contínua, inclinando o plano articulável até p ângulo de 10°.
Diagrama de forças – I
Faça o Diagrama de forças – I, atuantes sobre o corpo de prova.
Justifique o motivo pelo qual o móvel não desce a rampa sob a ação da sua componente Px.
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
4.2.Determine o valor da força de atrito estático f e que, neste caso, atua entre o corpo de prova
e o plano inclinado.
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
Página 42
COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
4.3.Mantendo o corpo de prova com a esponja para baixo, eleve a rampa continuamente
(sempre dando leves batidas com o dedo sob a mesma) até começar o deslizamento. Em
seguida, diminua levemente a inclinação até obter um movimento bastante vagaroso do móvel.
Não se preocupe em obter um movimento perfeito, isso é improvável.
Anote, na Tabela 1, o valor da ângulo para o qual ocorreu um deslizamento aproximadamente
uniforme.
Ângulos = µ
1. 15º
2.20º
3.25º
4.30º
5.35º
6.40º
7.45º
8.50º
Ângulo
encontrado
Força de atrito dinâmica
médio
Tabela 1
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
Página 43
COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
4.4.Faça o diagrama de forças- II atuantes sobre o móvel, considerando o ângulo médio de
ocorrência do movimento aproximadamente uniforme.
Diagrama de forças – II
Considerando o diagrama de forças, verifique a validade das seguintes expressões:
FN = P.cosα
e fc = P.senα
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Exercícios:
# Um bloco de madeira de peso 40 N é colocado em repouso sobre uma superfície horizontal.
O coeficiente de atrito estático entre o bloco e a superfície é 0,6 e o coeficiente de atrito
dinâmico é 0,2.
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
Página 44
COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
a) Qual a intensidade da força de atrito máxima?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
b) Aplica-se ao bloco, em repouso, uma força horizontal de intensidade 10N. O bloco entrará ou
não em movimento? Qual a intensidade da força de atrito neste caso?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
# (EFOMM-RJ) Os blocos A e B representados na figura possuem massas de 3kg e 2kg,
respectivamente. A superfície horizontal onde eles se deslocam apresenta um coeficiente de
atrito cinético igual a 0,3. F1 e F2 são forças horizontais que atuam nos blocos.
Adotando g =10m/s2 e desprezando o efeito do ar, determine:
a) O módulo da aceleração do sistema.
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
b) A intensidade da força de contato entre A e B.
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
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COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
Data:
/
/2016
Aula n°13
Nota:
1) Tema : Trabalho da força
2) Objetivo:
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
3) Material necessário:
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
4) Com a utilização do trilho de ar o grupo deverá calcular a distância,a velocidade, a
aceleração, o tempo, o trabalho e a potência média nos seguintes casos:
(1° Caso) Utilizando 01 pesinho sobre carrinho:
Distânci
a (m)
Temp
o
Velocidad
e (m/s)
Aceleraçã
o (m/s2)
Mass
a (Kg)
Forç
a (N)
Trabalh
o (J)
Potênci
a Média
(W)
1
2
3
4
5
Médi
a
Cálculos:
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
Página 46
COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
(2° Caso) Utilizando 02 pesinhos sobre carrinho:
Distância
(m)
Tempo
Velocidade (m/s)
Aceleração
(m/s2)
Massa
(Kg)
Força (N)
Trabalho
(J)
1
2
3
4
5
Média
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
Página 47
Potência
Média
(W)
COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
Data:
/
/2016
Aula n°14
Nota:
(3° Caso) Utilizando 03 pesinhos sobre carrinho:
Distância
(m)
Tempo
Velocidade (m/s)
Aceleração
(m/s2)
Massa
(Kg)
Força (N)
Trabalho
(J)
Potência
Média
(W)
1
2
3
4
5
Média
Cálculos:
Questionário
1- Explique a relação entre força e trabalho
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
2- Explique a relação entre trabalho e deslocamento. Justifique.
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
3- O que é energia? Onde se utiliza energia na vida cotidiana?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
Página 48
COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
4- Relacione a energia cinética com a potencial?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
Página 49
COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
Data:
/
/2016
Aula n°15
Nota:
1) Tema: Looping
2) Objetivo:
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
3) Material Utilizado:
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
Exemplo de uma pista com o auxílio de um looping.
4) Procedimento:
O grupo deverá calcular a energia potencial, a energia cinética, a velocidade nos pontos
escolhidos e a potência para cada energia.
1°Procedimento: Utilizar o carrinho
Massa (Kg)
Energia
Potencial (J)
Energia
cinética (J)
Velocidade
(m/s)
Potência (W)
Distância
(m)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
Página 50
COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
Cálculos:
2°Procedimento: Utilizar a bolinha de gude
Massa (Kg)
Energia
Potencial (J)
Energia
cinética (J)
Velocidade
(m/s)
Potência (W)
Distância
(m)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Cálculos:
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
Página 51
COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
Exercícios:
# Um corpo com massa igual a 0,5 kg é abandonado do ponto A, conforme indicado na figura.
Considere g = 10m/s2. Qual a energia potencial do corpo, em relação ao nível de referência ,
quando ele estiver no ponto A e quando estiver nos pontos B e C?
# Uma bala de revólver, de massa 15 g, tem velocidade 150 m/s quando atinge uma parede e
nela penetra 20 cm, até parar. Qual a energia cinética da bala ao atingir a parede?
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
Página 52
COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
Data:
/
/2016
Aula n°16
Nota:
Balão-foguete
Objetivo: Mostrar que num sistema onde inicialmente não existe movimento nenhum e então 2
partes diferentes do sistema começam a se movimentar, existe uma compensação: os
movimentos ocorrem na mesma direção, porém em sentidos opostos.
Contexto: O Princípio da Conservação da Quantidade de Movimento Linear diz que "todo
sistema sempre conserva constante a sua quantidade de movimento linear", esta podendo ser
inicialmente nula ou não.Neste experimento, o sistema considerado é o balão e o ar que ele
contém, para o qual a quantidade de movimento linear inicial é nula.
Idéia do Experimento: O experimento consiste de aproveitar o movimento de um balão cheio
quando é solto com a entrada de ar aberta de tal modo que este movimento seja retilíneo.A
idéia é a de explorar a compensação de quantidades de movimentos que ocorre neste
experimento. Enquanto o balão se desloca para um lado, o ar que escapa dele se desloca no
sentido oposto.
Materiais:
Ítem
Um balão
Linha (2 m ou
mais)
Observações
Do tamanho normal de balões usados em aniversário.
Qualquer tipo de linha lisa serve. Nos nossos testes, a
linha usada para soltar pipas do tipo 10 deu melhores
resultados.
Fita adesiva
Canudo
de
refrigerante
Montagem
Grude o canudo sobre o centro do balão, com ela ainda vazio.
Passe uma das pontas da linha por dentro do canudo.
Coloque o balão na extremidade correta.
Encha o balão e solte-o.
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
Página 53
COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
Comentários
A forma do balão e a posição na qual se cola a fita sobre o balão são fatores cruciais para o
sucesso do experimento. É aconselhável praticar um pouco, para que se identifique o ponto
ideal de contato, uma vez que a forma dos balões varia muito.
Esquema Geral de Montagem
Explique o processo físico através da energia.
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
Página 54
COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
Data:
/
/2016
Aula n°17
Nota:
1) Tema: Quantidade de movimento
2) Objetivo:
_________________________________________________________________________
3) Material necessário:
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
4) Procedimento: Fixe, usando fita adesiva, duas réguas de 30 cm sobre a mesa, de modo a
formarem um trilho pelo qual possa se movimentar uma moeda (Por exemplo de 1 real).
Faça uma fileira com pelo menos 5 moedas idênticas e coloque-as a partir de 10 cm de uma
das extremidades. Dê um piparote numa outra moeda colocada a uma distância de 5cm da
fileira, de modo que ela atinja a primeira moeda da fileira. Observe que somente a última
moeda se movimenta, permanecendo as demais em repouso.
5) Responda:
a) Por que apenas a última moeda se movimenta? Repita o experimento empilhando as
moedas e deslocando apenas uma moeda, explique o fenômeno.
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
Página 55
COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
b) Se, em vez de uma, lançarmos duas moedas contra a fileira, o que acontece? Explique o
porquê do sucedido. Repita o experimento com as moedas empilhadas e explique o
acontecido.
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
c) Demonstrar através de cálculos a quantidade de movimento deslocando uma moeda, duas
moedas e três moedas:
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
Página 56
COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
Data:
/
/2016
Aula n°18
Nota:
1) Tema: Aceleração da gravidade
2) Objetivo: Determinar a aceleração da gravidade.
3) Material Necessário: Cabo tracionado; Frasco com alça; Esferas pequenas ou peso; Régua
(1m); Cronômetro.
4) Procedimento:
* Prenda um frasco com alça, contendo 12 esferas pequenas ou peso, em uma das
extremidades do cabo tracionado.
* Fixe a outra extremidade do cabo de modo que o pêndulo construído possa oscilar
livremente.
* Estabeleça um comprimento inicial de 0,25m para o pêndulo. Inicie com um pequeno ângulo
em relação à vertical. A seguir, meça o tempo decorrido para dez oscilações. Determine o
período (T1) do pêndulo.
* Repita o procedimento para um comprimento de 1,0m. Determine o período (T 2) do pêndulo.
* Nota: Nos dois casos anteriores, meça o comprimento do pêndulo levando em conta o ponto
de fixação e, aproximadamente, o centro do frasco com alça ou pêndulo (centro de massa).
* Recorrendo à fórmula: g = 4.π2L / T2, onde L é o comprimento do pêndulo, T o seu período, e
g, a aceleração da gravidade local, determine as acelerações g1 e g2 para os casos estudados.
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
Página 57
COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
Cálculo da gravidade g1:
L=
Período (T1)
0,25m segundos
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Média
Cálculo da gravidade g2:
L=
Período (T2)
1,0m segundos
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Média
* Qual a relação entre os períodos T2 e T1 obtidos em cada caso?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Exercícios:
# Considere os seguintes dados: mT= 5,97.1024kg e RT = 6,37.106m; mL = 7,4.1022Kg e RL =
1,7.106m e G = 6,7.10-11 N.m2/kg2 . Determine os valores da aceleração da gravidade na
superfície da Terra e da Lua.
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
Página 58
COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
# Calcule a aceleração da gravidade a uma altura de 3000km acima da superfície da Terra.
(Dados: mT = 6.1024kg; RT = 6,4.106m e G = 6,7.10-11 N.m2/kg2 ).
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Página 59
COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
Data:
/
/2016
Aula n°19
Nota:
1) Tema: O equilíbrio e o centro de gravidade
2) Objetivo:
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
3) Material utilizado:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
4) Procedimento:
1°) Experiência: Espete dois garfos idênticos na parte lateral de uma rolha. Em seguida
atravesse a rolha com um prego, como indica a foto. Depois, apóie o sistema pela ponta do
prego numa superfície qualquer.
* Que tipo de equilíbrio apresenta o sistema? Por quê?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
* Onde se localiza o centro de gravidade em relação ao ponto de apoio?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
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COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
2°) Experiência: Com uma régua de madeira, um martelo e um cordão, monte o sistema
indicado na foto. Ele permanece em equilíbrio com uma parte da régua apoiada numa mesa.
Para que haja equilíbrio, como deve estar o centro de gravidade do sistema em relação à base
de apoio?
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____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
3°) Experiência: Pegue uma vassoura e mantenha-a em equilíbrio na posição horizontal,
apoiada sobre os dedos indicadores, que são mantidos bem afastados.
* Tente deslizar os dedos, um de encontro ao outro. Você notará que um dos dedos desliza e o
outro fica parado, até que depois de alguns instantes também começa a deslizar. Explique por
quê.
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____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
* Num certo ponto os dedos se encontram. A vassoura fica em equilíbrio apoiada neles.O que
representa este ponto de apoio?
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COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
* Qual parte da vassoura pesa mais, a da direita ou a da esquerda do ponto de apoio?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
4°) Experiência: Fique de pé, em frente a uma parede e com os dedos do pé encostados na
parede (fotoI). Tente, em seguida, ficar em equilíbrio levantando os calcanhares. Você
consegue? Explique.
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Agora, fique em pé com um ombro encostado na parede (fotoII). Levante lateralmente a perna
mais afastada da parede. Você consegue ficar em equilíbrio nessa nova situação? Explique.
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COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
Data:
/
/2016
Aula n°20
Nota:
A ALAVANCA: EQUILÍBRIO DO CORPO EXTENSO
1.Objetivo
Estudar a relação que existe entre a força aplicada e o braço de alavanca.
Você já deve saber que as alavancas são usadas para poder erguer grandes pesos sem
fazer muita força. Neste trabalho prático, vai estudar a relação que existe entre o tamanho da
alavanca e a força necessária para erguer um determinado peso. A distância entre a direção
da força e o eixo da alavanca é chamada de braço de alavanca.
Está a sua disposição uma alavanca na qual foi presa uma pedra, agora você deve
aplicar diversas forças usando os pesos graduados que estão a sua disposição e verificar em
que distância eles conseguem equilibrar a pedra. Anote os dados na tabela.
1. O que acontece com a distância à medida que a força aumenta?_______________
Qual é o tipo de relação que existe entre estas duas grandezas físicas? Como se calcula a
constante de proporcionalidade?
O produto de força e distância é uma grandeza física que será estudada mais tarde e
que é chamada de Torque.
2. Faça o gráfico da força em função da distância. Qual tipo de gráfico se formou?
3. O que vai acontecer com a força quando o braço de alavanca dobra? Explique.
4. O que vai acontecer com o braço de alavanca quando a força triplica? Explique.
5. Qualquer corpo que está parado está em equilíbrio, portanto é possível equilibrar a alavanca
sem deixá-la na horizontal, mas esta situação não dá bons resultados. Por quê? Explique.
N°
01
02
03
04
05
FORÇA
DISTÂNCIA
TORQUE
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COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
distância
Conclusão:
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COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
Data:
/
/2016
Aula n°21
Nota:
1) Tema: Estudo do teorema de Arquimedes I
2) Objetivo:
____________________________________________________________________________
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3) Material:
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
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____________________________________________________________________________
4) Procedimento: Faça uma bola com massa de modelar e coloque-a em um recipiente
contendo água. Verifique que ela afunda. Em seguida, pegue a bola e molde-a no formato de
um barquinho. Coloque o barquinho na água do recipiente. Verifique que ele flutua.
Responda:
* Por que a mesma quantidade de massa de modelar afundou num caso e flutuou no outro?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
* O empuxo variou de uma situação para outra? Por quê?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
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COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
* Em qual (ou quais) das situações o peso e o empuxo têm a mesma intensidade?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
Mantenha a massa de modelar em forma de bola e acrescente sal, responda a seguir:
Responda:
* Por que a mesma quantidade de massa de modelar afundou num caso e flutuou no outro?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
* O empuxo variou de uma situação para outra? Por quê?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
* Em qual (ou quais) das situações o peso e o empuxo têm a mesma intensidade?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
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COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
Data:
/
/2016
Aula n°22
Nota:
1) Tema: Estudo do teorema de Arquimedes II
2) Objetivo:
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
3) Material: Uma bola de borracha; Uma bola de isopor; Um bloco de madeira.
4) Procedimento: Coloque sucessivamente esses objetos em um recipiente contendo água e
avalie a proporção de seu volume que permanece imerso (metade, um quarto, um terço, um
quinto etc)
Calcule com suas avaliações, a densidade aproximada de cada um dos objetos, considerando
que a densidade da água vale 1g/cm3.
Responda:
* Em que você se baseou para fazer o cálculo proposto?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
* Você poderia usar esse método se o objeto afundasse na água? Por quê?
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____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
*Qual seria a densidade de um corpo que permanecesse em equilíbrio completamente imerso
na água sem tocar o fundo do recipiente?
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COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
* Conclusão:
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COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
Data:
/
/2016
Aula n°23
Nota:
FOGUETE D’ÁGUA
1. Objetivo
Ao término dessa atividade, o aluno deverá ser capaz de:
Compreender conceito de pressão;
Compreender conceito de velocidade; aceleração; quantidade de movimento; impulso; energia
mecânica; aerodinâmica; hidrodinâmica.
O maior objetivo dessa prática será estimular entre os alunos a habilidade em produzir projetos
concretos, feitos por eles, no intuito de socializar, desenvolver raciocínio crítico e construtivo;
lógica de construção e finalmente perceber que toda matéria vista durante o ano está
relacionada ao feitio desse foguete.
2. Material sugerido:
Cano de PVC;
02 garrafas PET;
Conexões diversas para formação da base de lançamento;
01 capa de guarda-chuva usado;
01 bomba de encher pneu;
01 mangueira transparente de 3 metros.
Fios ou barbante.
Placas de isopor ou plástico.
3. Desenvolvimento
Este experimento deve ser desenvolvido por grupo de 5 alunos. A montagem deverá
ser, no primeiro momento, pesquisada e apresentada entre o grupo e o professor para melhor
escolha do modelo a ser feito. Os modelos encontrados na internet poderão ser adaptados ou
transformados pelo grupo para uma melhor apresentação ou resolver possíveis problemas. É
importante que tenha uma base de lançamento, podendo essa ser compartilhada pelos grupos.
4. Aspecto geral
É importante que o grupo entenda como tudo funciona, em linhas gerais, para depois
trabalhar em cada detalhe. Veja:
De baixo para cima, temos primeiro a base ou plataforma. Ela serve para dar
estabilidade ao conjunto. Em seguida, temos o módulo de alimentação. Ele contém a válvula
de pneu, por onde o ar comprimido entra no circuito. O módulo de disparo contém a trava que
segura a garrafa e um mecanismo de gatilho que a deixa livre, causando o lançamento. O ar
comprimido passa através desse módulo em direção à garrafa. O último componente do
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
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COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
conjunto é a bomba de ar, de encher pneu, de qualquer tipo de acionamento (de mão, de pé,
elétrica, etc).
Pelas características dos módulos, uma boa opção de material é o tubo de PVC rígido.
Ele é fácil de cortar, colar, furar e é barato. Esse é o material usado nos projetos. Note que o
módulo de alimentação é, basicamente, feito de uma conexão "Tê".
G:\foguete\Projetos.mht
http://br.geocities.com/aafaa_br/Projetos-NemoI.htm
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COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
Alguns modelos de base e foguete de garrafa PET.
5. Questionário
5.1. Em que momento o foguete recebe impulso?
____________________________________________________________________________
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5.2.O que é pressão e para que servirá a pressão nesse experimento?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
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5.3. Como poderia ser calculada a energia cinética do foguete?
____________________________________________________________________________
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5.4. Qual será a velocidade aproximada de lançamento?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
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____________________________________________________________________________
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COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
5.5. Qual a quantidade de movimento no lançamento do foguete?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
5.6. Como age a força de atrito no foguete?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
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____________________________________________________________________________
5.7. Como é feita a estabilização do foguete?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
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____________________________________________________________________________
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____________________________________________________________________________
5.8. Quais as normas de segurança que devem ser tomadas na fabricação e lançamento do
foguete?
____________________________________________________________________________
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____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
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____________________________________________________________________________
5.9. Quais as dificuldades encontradas no desenvolvimento do experimento?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
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____________________________________________________________________________
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5.10. Qual a conclusão do experimento?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
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COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
Data:
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/2016
Aula n°24
Nota:
CANHÃO DE BATATA
1. Objetivo
Ao término dessa atividade, o aluno deverá ser capaz de:
 Compreender conceito de pressão;
 Compreender conceito de velocidade; aceleração; quantidade de movimento; impulso;
energia mecânica; hidrodinâmica.
O maior objetivo dessa prática será estimular entre os alunos a habilidade em produzir
projetos concretos, feitos por eles, no intuito de socializar, desenvolver raciocínio crítico e
construtivo; lógica de construção e finalmente perceber que toda matéria vista durante o ano
está relacionada ao feitio do canhão de batata.
2. Material sugerido:
02 Cano de PVC de diâmetros diferentes;
01 torneira de esfera;
01 bomba de encher pneu;
02 conexões de PVC para ligar os dois canos;
01 cap do diâmetro do maior cano.
3. Desenvolvimento
Este experimento deve ser desenvolvido por grupo de 5 alunos. A montagem deverá
ser, no primeiro momento, pesquisada e apresentada entre o grupo e o professor para melhor
escolha do modelo a ser feito. Os modelos encontrados na internet poderão ser adaptado ou
transformados pelo grupo para uma melhor apresentação ou resolver possíveis problemas.
Não é necessário o uso de canos novos, poderá recolhê-los em restos de construção e
compartilhado pelos grupos.
4. Aspecto geral
É importante que o grupo entenda como funciona o canhão de batata, em linhas gerais,
para depois trabalhar em cada detalhe. Veja o desenho esquemático que será explicado pelo
professor no laboratório.
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COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
5. Questionário
5.1. Em que momento o projétil no interior do canhão de batata recebe impulso?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
5.2.Qual a função da pressão nesse experimento?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
5.3. Como poderia ser calculada a energia cinética do projétil?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
5.4. Qual será a velocidade aproximada de lançamento do projétil de acordo com a
hidrodinâmica?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
5.5. Como poderá ser medida a quantidade de movimento do projétil?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
5.6. Como age a força de atrito no projétil?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
5.7. Quais as normas de segurança que devem ser tomadas na fabricação e uso do canhão de
batata?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
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____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
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__________________________________________________________________________
5.8. Quais as dificuldades encontradas no desenvolvimento do experimento?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
5.9. Qual a conclusão do experimento?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Observação: Qualquer outro tipo de canhão de batata, que não seja a ar comprimido,
encontrado na internet deverá ser comunicado ao professor se o grupo resolver por seu
feitio.
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Data:
/
/2016
Aula n°25
Nota:
BRAÇO HIDRÁULICO
1. Objetivo
Ao término dessa atividade, o aluno deverá ser capaz de:
 Compreender conceito de pressão;
 Lei de Pascal;
 Momento de uma força (torque);
 Aplicação das leis de Newton.
O maior objetivo dessa prática será desenvolver entre os alunos a habilidade em produzir
projetos concretos, feitos por eles, no intuito de socializar, desenvolver raciocínio crítico e
construtivo; lógica de construção e finalmente perceber que toda matéria vista durante o ano
está relacionada ao feitio do braço hidráulico.
2. Material sugerido:
 03 canos de PVC de diâmetros diferentes;
 Parafuso para conexão entre os canos;
 Injeção para sistema hidráulico;
 Base de madeira;
 Mangueira para conectar os injeções.
3. Desenvolvimento
Este experimento deve ser desenvolvido por grupo de 5 alunos. A montagem deverá
ser, no primeiro momento, pesquisada e apresentada entre o grupo e o professor para melhor
escolha do modelo a ser feito. Os modelos encontrados na internet poderão ser adaptados ou
transformados pelo grupo para uma melhor apresentação ou resolver possíveis problemas. É
importante que tenha uma base de um padrão de medida que será escolhido pelo professor
juntamente com os alunos durante o desenvolvimento. Para que haja uma boa rotação, é
necessário desenvolver um dispositivo que role suavemente ou usar um rolamento. Todos os
braços hidráulicos deverão ter dispositivo de garra e girar.
LABORATÓRIO DE FÍSICA - 1ª ANO
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COLÉGIO JESUS MARIA JOSÉ
4. Aspecto geral
É importante que o grupo entenda como funciona o braço hidráulico, em linhas gerais,
para depois trabalhar em cada detalhe. Veja figura esquematizada do braço hidráulico que será
explicada no laboratório.
5. Questionário
5.1. Qual o momento em cada braço?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
5.2.Qual a função da pressão nesse experimento?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
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5.3. Como poderia ser calculada a energia cinética?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
5.4. Como podemos relacionar a lei de Pascal nesse experimento?
____________________________________________________________________________
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__________________________________________________________________________
5.5. Como poderá ser medida a velocidade angular?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
5.6. Como age a força em cada braço? Justifique.
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
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____________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
5.7. O que aconteceria se as injeções tivessem tamanhos diferentes entre pares? Qual a lei
que justificaria sua resposta?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
5.8. O que aconteceria se os braços fossem alongados?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
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____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
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5.9. Quais as dificuldades encontradas no desenvolvimento do experimento?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
5.10. Qual a conclusão do experimento?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
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Data:
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Aula n°26
Nota:
CATAPULTA
1. Objetivo
Ao término dessa atividade, o aluno deverá ser capaz
de usar:
 Energia elástica;
 Energia cinética;
 Momento de uma força (torque);
 Aplicação das leis de Newton;
 Lançamento oblíquo.
O maior objetivo dessa prática será estimular entre os alunos a habilidade em produzir projetos
concretos, feitos por eles, no intuito de socializar, desenvolver raciocínio crítico e construtivo;
desenvolver lógica de construção e finalmente perceber que toda matéria vista durante o ano
está relacionada ao feitio da catapulta.
2. Material sugerido:
 03 canos de PVC de diâmetros diferentes;
 Parafuso para conexão entre os canos;
 Base de madeira;
 Bola para lançamento.
3. Desenvolvimento
Este experimento deve ser desenvolvido por grupo de 5 alunos. A montagem deverá
ser, no primeiro momento, pesquisada e apresentada entre o grupo e o professor para melhor
escolha do modelo a ser feito. Os modelos encontrados na internet poderão ser adaptados ou
transformados pelo grupo para uma melhor apresentação ou resolver possíveis problemas. É
importante que tenha uma base de um padrão de medida que será escolhido pelo professor
juntamente com os alunos durante o desenvolvimento.
4. Aspecto geral
É importante que o grupo entenda como tudo funciona a catapulta, em linhas gerais,
para depois trabalhar em cada detalhe. Veja figura esquematizada da catapulta que será
explicada pelo professor no laboratório.
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5. Questionário.
5.1. Qual o momento no braço?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
5.2.Onde se encontra a energia potencial elástica?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
5.3. Como poderia ser calculada a energia cinética?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
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__________________________________________________________________________
5.4. Como calcular o impulso e a quantidade de movimento?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
5.5. Como poderá ser medida a velocidade angular?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
5.6. Como age a força no braço? Justifique.
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
5.7. O que aconteceria se os braços fossem alongados?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
5.8. Quais as dificuldades encontradas no desenvolvimento do experimento?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
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____________________________________________________________________________
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5.9. Qual a conclusão do experimento?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
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Anexos:
Aula 03
Aula 05
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Aula 06
Aula 07
h
h2
alcance
Aula 08
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Aula 09
Aula 10
Aula 12
Aula 15
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Aula 16
Aula 17
Aula 18
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Aula 19
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Aula 20
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Aula 21
Aula 22
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Aula 23
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Aula 24
Aula 25
Aula 26
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