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1. A caixa deve ser forte o bastante para o produto enviado.

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Academic year: 2021

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Manual de Instruções e Guia de Experimentos

MECÂNICA ESTÁTICA

OBSERVAÇÃO SOBRE OS DIREITOS AUTORAIS

Este manual é protegido pelas leis de direitos autorais e todos os direitos são reservados. Entretanto é permitida e garantida para instituições de ensino a reprodução de qualquer parte deste manual para ser fornecida e usada nos laboratórios e não para venda. A reprodução em qualquer outra circunstancia, sem a permissão da AZEHEB é proibida.

GARANTIA

A AZEHEB garante este produto contra defeitos de fabricação por um período de 3 anos a partir da data de envio para o cliente. A AZEHEB consertará OU trocará o produto com defeito se for constatado que defeito foi causado por problemas nos materiais que o compõe o produto ou falhas na fabricação.

Esta garantia não cobre problemas causados por abuso ou uso incorreto do produto.

A determinação se o defeito do produto é resultado de falha na fabricação ou se foi causado por uso impróprio será feita unicamente pela AZEHEB.

A responsabilidade pelo envio do equipamento para o reparo dentro do período da garantia pertence ao consumidor

O equipamento deverá se embalado corretamente para evitar danos e enviado com frete pré-pago. (Danos causados pelo transporte devido a embalagem imprópria não serão cobertos pela garantia). O transporte do equipamento, após o reparo, será pago pela AZEHEB.

DEVOLUÇÃO DE PRODUTOS

Se for necessário devolver o produto para a AZEHEB, por qualquer razão, é necessário notificar a AZEHEB por carta, e-mail ou por telefone ANTES de devolver o produto. Após a notificação, serão enviadas imediatamente a autorização e as instruções de devolução e transporte.

Nota: Não será aceita a devolução de nenhum produto sem autorização prévia.

Ao devolver produtos para o reparo, eles devem ser embalados corretamente. Os transportadores não aceitarão a responsabilidade dos danos causados pela embalagem imprópria. Para estar certo que o produto não será danificado no transporte, observe as recomendações abaixo:

1. A caixa deve ser forte o bastante para o produto enviado.

2. Assegure-se que há pelo menos 5cm entre o produto e as paredes da embalagem, evitando assim que o produto seja comprimido.

3. Assegure-se que o produto não balançará dentro da embalagem. Para evitar que o produto balance dentro da embalagem utilize calços para travá-lo.

(2)



ATENÇÃO

Este manual é exclusivamente para fins de sugestão de montagens de experimentos.

DEPENDENDO DA VERSÃO ADQUIRIDA, A COMPOSIÇÃO DO SEU KIT PODE SER DIFERENTE DA APRESENTADA NESTE MANUAL.

PARA CONFERIR A COMPOSIÇÃO DO PRODUTO ADQUIRIDO:

VENDA PRIVADA: conferir a versão adquirida no orçamento aprovado. Se ne-cessário contactar nossos vendedores.

VENDA PÚBLICA OU LICITAÇÃO: conferir com a PROPOSTA aceita pelo prego-eiro, e não com o edital (Uma cópia da proposta está no CD de manuais.)

(3)

COMPONENTES

1.. Régua milimetrada

400mm Lei de Hooke... 01un

.. Travessão de metal para

Momento Estático... 01un

.. Trena de 2m... 01un 4.. Massa aferida 50g

com gancho... 09un 5.. Tripé tipo estrela com manípulo... 0un

14. Dinamômetro 05N... 0un 15. Indicador de plástico esquerdo

com fixação magnética... 01un

16. Indicador de plástico direito

com fixação magnética... 01un

17. Roldana dupla móvel... 01un 18. Roldana simples móvel... 01un

(4)

4

INSTRUÇÕES BÁSICAS

DINAMOMETRO TUBULAR

O dinamômetro é um instrumento de medida e serve para medir a intensidade de uma força, tendo como principio de funcionamento a Lei de Hooke. A deformação ∆X da mola é diretamente proporcional a ação da força F que a produziu. O dinamômetro tubular é constituído de um tu-bo externo que serve para o ajuste do zero, uma parte superior que serve para pendurar o dina-mômetro e um embolo interno onde temos uma mola com uma escala conforme foto abaixo.

Ajustes

Para utilizar o dinamômetro tubular devemos ajustá-lo na posição de trabalho. (vertical, hori-zontal ou inclinado).

¤ Para ajustar o dinamômetro devemos soltar o

parafuso superior e movimentar o tubo exter-no para cima ou para baixo até que o primei-ro traço da escala fique junto com a extremi-dade inferior do tubo externo.

¤ O dinamômetro 1N de capacidade máxima,

tem sua escala com 100 divisões para 1N, logo cada divisão corresponde a 0,01N.

¤ O dinamômetro N de capacidade máxima,

tem sua escala com 100 divisões para 2N, logo cada divisão corresponde a 0,0N.

¤ O dinamômetro 5N de capacidade máxima,

tem sua escala com 100 divisões para 5N, logo cada divisão corresponde a 0,05N.

¤ O dinamômetro 10N de capacidade máxima,

tem sua escala com 100 divisões para 10N, lo-go cada divisão corresponde a 0,1N.

Parafuso superior

Primeiro Traço

Primeiro Traço

(5)

CONSTRUÇÃO DE GRÁFICOS

A representação gráfica em papel milimetrado deve levar em conta o tamanho do papel. Nós va-mos representar os gráficos num espaço útil de 8cm para a vertical (y) e 8cm para a horizontal (x). Para distribuir os valores nos eixos, devemos calcular as escalas.

Cálculo da Escala

Para calcular a escala devemos utilizar a seguinte expressão:

E= T/G E: Escala.

T: Tamanho do papel disponível. G: Maior valor da grandeza.

Determinação da Posição no

Papel

A posição de um valor da tabela no papel pode ser determinado pela expressão:

P = E x V

P: Posição do ponto em cm, contado a partir da

origem do eixo.

E: Escala.

V: Valor da grandeza encontrado na tabela.

Representação Gráfica

O gráfico deve ser feito com lápis preto, macio e de ponta fina. A tabela deve ser representada na própria folha do gráfico que também deve

con-Construir o gráfico do

deslocamento em função do

intervalo de tempo x=f(t)

01. Calcular as escalas.

Escala Horizontal: E(t) = 8cm/,5s= ,56cm/s Escala Vertical: E(x) = 6cm/0,90m = 6,67cm/m

0. Traçar o par cartesiano, eixo vertical 6cm e

ei-xo horizontal 8cm.

0. Determinar a posição no papel para cada

coordenada. Horizontal 3,56 . 0,00 = 0,0cm 3,56 . 0,50 = 1,8cm 3,56 . 1,02 = 3,6cm 3,56 . 1,49 = 5,3cm 3,56 . 1,98 = 7,0cm 3,56 . 2,25 = 8,0cm Vertical 6,67 . 0,00 = 0,0cm 6,67 . 0,20 = 1,3cm 6,67 . 0,40 = 2,7cm 6,67 . 0,60 = 4,0cm 6,67 . 0,80 = 5,3cm 6,67 . 0,90 = 6,0cm

04. Calcular o coeficiente angular. A = tang a

= ax /at

= (0,60 - 0,0) / (1,49 - 0,5) = 0,40 / 0,99 = 0,40m/s

(6)

an-6

Gráfico

E(t) = 3,55cm/s E(x) = 8,88cm/m A = 0,40m/s B = 0 equação Y = AX + B X = 0,4.t

Atividades

Obs.:Os gráficos a seguir precisarão ser

linearizados.

01. Construir o gráfico x=f(t) da tabela abaixo: x(m) t(s) 3,0 1,0 12,0 2,0 27,0 3,0 48,0 4,0 75,0 5,0 E(x)= E(t)=

0. Linearizar o gráfico acima. E(x)=

E(t)=

A= B=

(7)

0. Construir o gráfico P=f(V) da tabela abaixo. P(atm) V(m) 20,00 1,00 10,00 2,00 5,00 4,00 2,50 8,00 1,25 16,00 E(P)= E(V)= E(P)= E(V)=

04. Linearizar o gráfico anterior. E(P)=

E(1/V)= A= B=

(8)

8

Material Necessário

- 01 fixador metálico para pendurar mola - 01 tripé

- 01 régua milimetrada 400mm - 01 fixador metálico com manípulo - 01 manípulo com cabeça de plástico

- 01 indicador de plástico esquerdo com fixação magnética

- 01 indicador de plástico direito com fixação magnética

- 01 mola Lei de Hooke

- 04 massas aferidas 50g com gancho - 01 haste fêmea 405mm

- 01 haste macho 405mm

Procedimentos

01. Montar o equipamento conforme a figura

acima.

0. Medir o comprimento inicial da mola L0. Ano-tar o valor obtido na tabela.

0. Prender um peso de 0,50N na extremidade

da mola.

04. Medir o comprimento final da mola. Anotar o

valor obtido na tabela.

05. Calcular a deformação sofrida pela mola. (aL = Lf - L0).

06. Retirar o peso de 0,5N e verificar se a mola

volta para a posição inicial.

LEI DE HOOKE

07. Acrescentar novos pesos e repetir as

sequên-cias, completando a tabela.

F(N) L0(m) Lf(m) aL(M) F/aL média

1 0,50 2 1,00 3 1,50 4 2,00

08. Calcular o valor de F/aL para cada situação.

09. Calcular o valor médio de F/aL.

10. Construir o gráfico de F em função de aL.

11. Determinar o coeficiente angular da reta. a =________

1. Determinar o coeficiente linear da reta.

b =_________

1. Qual é o significado físico do coeficiente

an-gular da reta? _____________________________________________ _____________________________________________ _____________________________________________ _____________________________________________ _____________________________________________

(9)

14. O que aconteceu com os valores de aL? A

me-dida que F aumentou?

_____________________________________________ _____________________________________________

15. Qual é a relação existente entre F e aL?

_____________________________________________ _____________________________________________ _____________________________________________ _____________________________________________

16. A mola ultrapassou o limite de elasticidade?

_____________________________________________

17. O que é limite de elasticidade?

_____________________________________________ _____________________________________________ _____________________________________________ _____________________________________________

18. Enunciar a Lei de Hooke.

_____________________________________________ _____________________________________________ _____________________________________________ _____________________________________________

19. Os resultados obtidos comprovam a lei?

_____________________________________________ _____________________________________________ _____________________________________________

(10)

10

Material Necessário

- 01 fixador metálico para pendurar mola - 01 tripé

- 01 régua milimetrada 400mm - 01 fixador metálico com manípulo - 01 manípulo com cabeça de plástico

- 01 indicador de plástico esquerdo com fixação magnética

- 01 indicador de plástico direito com fixação magnética

- 0 molas pequenas;

- 04 massas aferidas 50g com gancho - 01 haste fêmea 405mm

- 01 haste macho 405mm

ASSOCIAÇÃO EM SÉRIE

Procedimentos

01. Montar o equipamento conforme a figura

acima.

0. Medir o comprimento inicial das molas L0. Anotar o valor obtido na tabela.

0. Prender um peso de 0,50N na extremidade

das molas.

04. Medir o comprimento final das molas. Anotar

o valor obtido na tabela.

05. Calcular a deformação sofrida pelas molas. (aL = Lf - L0).

06. Retirar o peso de 0,5N e verificar se as molas

voltam para a posição inicial.

07. Acrescentar novos pesos e repetir as

sequên-cias, completando a tabela.

F(N) L0(m) Lf(m) aL(M) F/aL média

1 0,50 2 1,00

08. Calcular o valor de F/aL para cada situação.

09. Calcular o valor médio de F/aL (Constante

elástica da mola).

10. Comparar o valor da constante elástica obtida

neste experimento com o valor obtido no pri-meiro experimento.

11. Repita o experimento utilizando 3 molas.

(11)

Material Necessário

- 01 fixador metálico para pendurar mola - 01 tripé

- 01 régua milimetrada 400mm - 01 fixador metálico com manípulo - 01 manípulo com cabeça de plástico

- 01 indicador de plástico esquerdo com fixação magnética

- 01 indicador de plástico direito com fixação magnética

- 01 acessório para associação de molas; - 04 massas aferidas 50g com gancho - 01 haste fêmea 405mm

- 01 haste macho 405mm

ASSOCIAÇÃO EM PARALELO

Procedimentos

05. Calcular a deformação sofrida pelas molas. (aL = Lf - L0).

06. Retirar o peso de 0,5N e verificar se as molas

voltam para a posição inicial.

07. Acrescentar novos pesos e repetir as

sequên-cias, completando a tabela.

F(N) L0(m) Lf(m) aL(M) F/aL média

1 1,00 2 2,00

08. Calcular o valor de F/aL para cada situação.

09. Calcular o valor médio de F/aL (Constante

elástica da mola).

10. Comparar o valor da constante elástica obtida

neste experimento com o valor obtido no pri-meiro experimento.

(12)

1

RELAÇÃO ENTRE RESULTANTE E COS DO ÂNGULO

Material Necessário

- 07 massas aferidas 50g com gancho - 0 tripés tipo estrela com manípulo - 0 fixador metálico com manípulo - 01 carretel de linha

- 01 roldana dupla fixa - 01 roldana simples fixa - 0 hastes fêmea 405mm - 0 hastes macho 405mm - 01 transferidor de plástico 180º

Procedimentos

01. Montar o equipamento conforme figura

acima.

0. Nomear cada conjunto de pesos,

respectiva-mente, de F1, F e FE (Equilibrante).

0. Manter constante os valores de F1 e F (1,0N).

04. Aumentar a força FE e medir o ângulo forma-do entre F1 e F.

05. Transcrever os dados na tabela e completá-la. FE(N) F1(N) F(N)

α

FR(calculado)

1 0,0 1,0 1,0 2 0,5 1,0 1,0 3 1,0 1,0 1,0 4 1,5 1,0 1,0

06. Os valores de FE medidos diretamente foram próximos aos valores de FR calculados através da fórmula?

(FR) = (F

1) + (F)+ .F1.F.cos

a

_____________________________________________ _____________________________________________

07. Construir o gráfico de FE em função do

cos

a

: FE (N) cos

a

0,00 0,25 1,00 2,25 E(FE)= E(cosa)= a= b= Equação:

(13)

08. O que representa a força central?

_____________________________________________ _____________________________________________ _____________________________________________

09. O que representa o coeficiente angular?

_____________________________________________ _____________________________________________ _____________________________________________

10. O que representa o coeficiente linear?

_____________________________________________ _____________________________________________ _____________________________________________

(14)

14

TRAÇÃO EM CORDAS

EXPERIMENTO 01

Material Necessário

- 0 massas aferidas 50g com gancho - 0 tripés tipo estrela com manípulo - 0 fixadores metálico com manípulo - 01 carretel de linha

- 0 dinamômetros 02N - 0 hastes fêmea 405mm - 0 hastes macho 405mm - 01 transferidor de plástico 180º - 0 manípulos com cabeça de plástico

Procedimentos

01. Ajustar os dinamômetros para indicar zero

quando colocado na posição do experimento (inclinados).

0. Montar o equipamento de acordo com a

foto.

0. Indicar os dinamômetros de A e B e o peso

das massas P.

04. Observar as leituras indicadas nos

dinamôme-tros e anotar nos espaços abaixo.

TA=_________N TB=________N 05. Medir ângulos

α

e

β

.

α

=________

β

=________

06. Escreva aqui a condição de equilíbrio de um

ponto.

__________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________

07. Aplicando a condição de equilíbrio de um

ponto, calcular os valores de TA e TB e compa-rar com os valores medidos no item 04.

TA=___________ TB=___________

08. Qual é o valor do peso utilizado? P=________N

09. Os valores calculados foram iguais aos

medidos?

__________________________________________ __________________________________________

Esquema Vetorial / Cálculos

01. Decomposição: TAX= TBX= TAY= TBY= A B P

(15)

0. Resultante horizontal:

0. Resultante vertical:

04. Com as equações acima, calcular TA e TB. (Sistema de Equações)

Procedimentos

01. Ajustar um dinamômetro para indicar zero

quando colocado na posição inclinada (A) e outro para indicar zero na horizontal (B).

0. Montar o equipamento conforme a foto. 0. Indicar os dinamômetros de A, B e o peso P. 04. Observar as leituras indicadas nos

dinamôme-tros e anotar no espaço abaixo.

TA=_________N TB=__________N 05. Medir os ângulos a e

a

.

a=

________

a=

_________

06. Representar as forças em um sistema de eixos

ortogonais y e x.

A

B

(16)

16

07. Descreva a condição de equilíbrio de um

ponto.

__________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________

08. Aplicando a condição de equilíbrio de um

ponto, calcular os valores TA e TB. TA=__________N TB=__________N 09. Qual é o valor do peso utilizado?

P=__________N

10. Os valores calculados foram iguais aos

medi-dos no item 04?

__________________________________________

Esquema Vetorial / Cálculos

01. Decomposição: TAx= TBx= TAy= TBy= 0. Resultante horizontal. 0. Resultante vertical.

(17)

EQUILÍBRIO DE UM CORPO RÍGIDO

Material Necessário

- 01 travessão de aço para Momento Estático - 06 massas aferidas 50g com gancho

- 01 tripé tipo estrela com manípulo

- 01 fixador metálico para pendurar travessão - 01 haste fêmea 405mm

Procedimentos

01. Montar o equipamento de acordo com a

figu-ra acima. O tfigu-ravessão deve ser suspenso pe-lo furo central. Cope-locar pesos pendurados nos dois lados do travessão e equilibrá-lo deslo-cando a posição dos pesos.

0. Medir as distâncias dos pesos até o furo

cen-tral e fazer um esquema vetorial no espaço milimetrado. (d1 e d)

0. Anotar na tabela os módulos dos pesos e as

05. Calcular o momento de F. M=F.d=

06. Calcular o momento resultante MR. MR=M1+M=

07. O que se conclui com os resultados obtidos?

__________________________________________ __________________________________________ __________________________________________

08. O momento resultante é nulo?

__________________________________________ __________________________________________

09. Descreva as condições de equilíbrio de um

corpo rígido.

_________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________

10. Elas foram comprovadas?

__________________________________________ __________________________________________

(18)

18

MOMENTO RESULTANTE

Material Necessário

- 01 travessão de aço para Momento Estático - 04 massas aferidas 50g com gancho

- 01 tripé tipo estrela com manípulo

- 01 fixador metálico para pendurar travessão - 01 carretel de linha

- 01 haste fêmea 405mm - 01 dinamômetro de 5N

Procedimentos

01. Medir o peso do travessão com dinamômetro

de 5N.

PT=____________N

0. Montar o equipamento conforme a foto. O

travessão deve ser suspenso por um ponto fo-ra do seu centro. Pendufo-rar massas de pesos conhecidos nos dois lados do travessão e des-locá-las até o equilíbrio horizontal.

0. Determinar os módulos dos pesos do sistema.

P1=_________N P=_________N

04. Medir as distâncias dos pesos até o ponto A

do travessão.

AB=______ AC=______ AD=______

05. Aplicar as condições de equilíbrio para

calcu-lar o peso do travessão. M1=P1.d1=

M=P.d= M=PT.d=

06. Escrever as condições de equilíbrio de um

cor-po rígido.

_____________________________________________ _____________________________________________ _____________________________________________ _____________________________________________

07. Escrever a equação que permite calcular o

pe-so do travessão.

08. Calcular o preço do travessão.

PT=___________

09. O valor calculado foi o esperado? Comparar

com item 01.

_____________________________________________ _____________________________________________

10. Existe alguma força aplicada pelo

pendura-dor sobre o travessão?

_____________________________________________ _____________________________________________ _____________________________________________ _____________________________________________

(19)

PESO DE UM OBJETO

Material Necessário

- 01 travessão de aço para Momento Estático - 0 massas aferidas 50g com gancho

- 01 tripé tipo estrela com manípulo

- 01 fixador metálico para pendurar travessão - 01 carretel de linha

- 01 haste fêmea 405mm

- 01 objeto qualquer (ex.: molho de chaves) - 01 dinamômetro de 2N

Procedimentos

01. Montar o equipamento conforme a figura. O

travessão deve ser suspenso pelo furo central e em um dos lados colocar um peso conhecido e anotar seu peso na tabela. Com o auxílio de um barbante, colocar o objeto de peso desco-nhecido no outro lado do travessão e deslocá-lo até o equilíbrio do sistema.

0. Medir as distâncias dos pesos até o pino

cen-tral e anotar na tabela.

06. Repetir os procedimentos para outros

objetos.

(20)

0

TRAÇÕES EM CABOS

Material Necessário

- 01 travessão de aço para Momento Estático - 04 massas aferidas 50g com gancho

- 0 tripés tipo estrela com manípulo - 0 fixadores metálicos com manípulo - 0 dinamômetros 5N

- 0 hastes fêmea 405mm - 0 hastes macho 405mm

- 0 manípulos com cabeça de plástico

Procedimentos

01. Medir com o dinamômetro de 5N o peso do

travessão. PT=_________N

0. Montar o equipamento conforme a figura.

Pendurar no travessão um peso de N fora do centro. Em seguida ajustar os dinamômetros em posição vertical, de forma que o travessão se mantenha em equilíbrio horizontal.

0. Anotar os valores indicados pelos dinamômetros TA=_________N TB=________N 04. Medir as distâncias AB=________m AC=________m AO=________m

05. Aplicar as condições de equilíbrio de um

cor-po rígido para calcular as forças nos barban-tes A e B.

06. Fazer um esquema vetorial.

07. Escrever a equação que permite calcular TA.

08. Escrever a equação que permite calcular TB.

09. Calcular as trações.

TA=________N TB=_________N

10. Comparar os valores calculados com os

(21)

ROLDANAS

UMA ROLDANA MÓVEL

Material Necessário

- 0 massa aferida 50g com gancho - 01 tripé tipo estrela com manípulo - 01 fixador metálico com manípulo - 01 carretel de linha

- 01 roldana simples móvel - 01 roldana simples fixa - 01 haste fêmea 405mm - 01 haste macho 405mm - 05 gancho de ferro tipo “S”

Procedimentos

04. Os valores de FRE e Fm foram iguais?

_____________________________________________

05. Calcular a vantagem mecânica da roldana

móvel.

Vm= FRE/Fm=

06. Fazer um comentário para aplicação prática

da roldana móvel.

_____________________________________________ _____________________________________________ _____________________________________________

(22)



DUAS ROLDANAS MÓVEIS

Material Necessário

- 05 massa aferida 50g com gancho - 01 tripé tipo estrela com manípulo - 01 fixador metálico com manípulo - 01 carretel de linha

- 01 roldana dupla móvel - 01 roldana dupla fixa - 01 haste fêmea 405mm - 01 haste macho 405mm

Procedimentos

01. Montar o equipamento conforme a foto.

Colocar quatro massas de 50g na roldana móvel.

0. Determinar a força resistente.

FRE=___________N (força resistente)

0. Determinar a força motora.

Fm=___________N (força motora)

04. Os valores de FRE e Fm são iguais?

_____________________________________________

05. Calcular a vantagem mecânica da polia

móvel. Vm=FRE/Fm=

(23)

PÊNDULO SIMPLES

RELAÇÃO ENTRE PERÍODO

DE OSCILAÇÃO E

AMPLITUDE

Material Necessário

- 01 travessão de aço para Momento Estático - 01 trena de 2m

- 01 tripé tipo estrela com manípulo - 01 cilindro de latão com gancho

- 01 fixador metálico para pendurar mola - 01 carretel de linha

- 01 haste fêmea 405mm - 01 haste macho 405mm

Procedimentos

0. Medir o tempo de 10 oscilações e

determi-nar o período de oscilação, ou seja, o tempo de uma oscilação. Transcrever o resultado na tabela.

04. Repetir os procedimentos para as amplitudes:

15cm 0cm

05. Completar a tabela.

Amplitude Tempo de 10 oscilações T(s)

10cm 15cm 20cm

06. Observando os valores da tabela, pode-se

no-tar que os valores do período (variam/não va-riam) _______________ muito para as diversas amplitudes, isso permite concluir que o perío-do de oscilação (depende/não depende) ____ _______ da amplitude de oscilação.

07. Usando o cilindro de latão, repetir as

opera-ções 01 e 0 mas agora para uma amplitude bem grande. Qual o período obtido?

T=_______________s

08. O que você conclui comparando os resultados

da tabela com o resultado anterior?

__________________________________________ __________________________________________ __________________________________________

(24)

4

RELAÇÃO ENTRE PERÍODO

DE OSCILAÇÃO E MASSA

DO PÊNDULO

Material Necessário

- 01 travessão de aço para Momento Estático - 01 trena de 2m

- 01 tripé tipo estrela com manípulo - 01 cilindro de nylon com gancho - 01 cilindro de latão com gancho - 01 cilindro de alumínio com gancho - 01 fixador metálico para pendurar mola - 01 carretel de linha

- 01 haste fêmea 405mm - 01 haste macho 405mm

Procedimentos

01. Prender o corpo de prova de nylon na

extre-midade do fio. Afastar 15cm de sua posição de equilíbrio (15cm é a amplitude) e soltar deixando oscilar livremente.

0. Medir o tempo de 10 oscilações e determinar

o período de oscilação (tempo de uma oscila-ção) e transcrever o resultado na tabela.

0. Repetir os procedimentos para as massas de

alumínio e latão.

Massa Tempo de 10 oscilações T(s)

Nylon Alumínio

Latão

04. Observando a tabela, pode-se notar que os

valores dos períodos (variam/não variam) ___ _______________ muito para as diversas varia-ções de massa. Isso nos permite concluir que o período de oscilação (depende/não depende) ______________ da massa do pêndulo.

05. Enunciar a segunda lei do pêndulo simples,

a que relaciona período de oscilação com a massa do pêndulo (lei das massas).

_____________________________________________ _____________________________________________ _____________________________________________ _____________________________________________

06. Por que determinar o tempo de 10 oscilações,

quando se deseja o tempo de uma oscilação? _____________________________________________ _____________________________________________ _____________________________________________

07. Para pequenas amplitudes o período de um

pêndulo simples (depende/independe) ______ ___ da amplitude.

08. Para uma mesma amplitude, se aumentarmos

a massa do pêndulo o período (aumenta/ di-minui/ não se altera) ________________.

09. Se para efetuar uma oscilação completa o

tem-po foi de 0,15s, conclui-se que o período vale __________ e a frequência ______________.

RELAÇÃO ENTRE

PERÍODO E COMPRIMENTO

DO PÊNDULO

Procedimentos

01. Agora com um cilindro de latão e

amplitu-de pequena, fazer com que o pêndulo oscile livremente.

0. Medir o tempo de 10 oscilações. 0. Medir o comprimento do pêndulo.

L= _________m

04. Determinar o período de oscilação para esse

comprimento e anotar na tabela.

05. Diminuir o comprimento do fio,

aproximada-mente 10cm, enrolando-o no suporte, medir o novo comprimento e anotar na tabela.

06. Determinar o período de oscilação para esse

(25)

07. Repetir as sequências e completar a

tabe-la abaixo sendo que a última medida tenha aproximandamente 0,0m.

L(m) Tempo de 10 oscilações T(s) g(m/s)

08. Fazer o gráfico T=f(L).

E(T)= E(L)=

09. Qual o aspecto do gráfico T=f(L)? T(s) L(m)

T(s) L(m)

11. Qual o aspecto do gráfico T=f(L)

_____________________________________________

1. Baseado na questão anterior, podemos

con-cluir que T é: ( ) diretamente proporcional a L. ( ) inversamente proporcional a L. ( ) diretamente proporcional a L. ( ) diretamente proporcional a L . 1. Sabe-se que g L  T=

π

. Conhecendo os valo-res de L e T calcule g.

14. A que fórmula se chegou?

(26)

6

MOVIMENTO HARMÔNICO SIMPLES - MHS

Material Necessário

- 01 régua milimetrada 400mm Lei de Hooke - 0 massa aferida 50g com gancho

- 01 tripé tipo estrela com manípulo - 01 fixador metálico com manípulo - 01 fixador metálico para pendurar mola - 01 indicador de plástico esquerdo com fixação magnética

- 01 indicador de plástico direito com fixação magnética

- 01 mola Lei de Hooke - 01 haste fêmea 405mm - 01 haste macho 405mm

- 01 manípulo com cabeça de plástico

Procedimentos

01. Montar o equipamento conforme a foto. 0. A expressão que calcula o período do

oscila-dor massa-mola (movimento harmônico sim-ples) é a seguinte.

k m  T=

π

Sendo: (T) o período, (m) a massa do oscilador

e (k) a constante elástica da mola e não sendo desprezível a massa da mola (m’), a fórmula anterior deve ser alterada para:

k  ' m m  T + =

π

0. Determinar a constante elástica (k) da mola.

F(N) aL(m) K=F/aL Valor médio de K(N/m)

0,50 1,00 1,50

04. Calcular o período de oscilação do oscilador

massa-mola para uma massa de 50g.

05. Conservar pendurado na mola a massa de

50g. m=0,05kg

m’ (massa da mola)= 0,09kg. k=________N/m (na tabela)

(27)

DETERMINAÇÃO

EXPERIMENTAL DO

PERÍODO DE OSCILAÇÃO

Procedimentos

01. Pendurar na mola uma massa de 50g, colocar

a mola para oscilar com pequena amplitude

(MHS).

0. Com um cronômetro, determinar o tempo de 10 oscilações.

Massa (g) Tempo de 10 oscilações T(s)

50 100

0. Determinar o valor do período.

T=_________s.

04. Comparar o valor medido com o calculado. 05. Pendurar na mola uma massa de 100g,

colo-que a mola para oscilar com pecolo-quena ampli-tude (MHS)

06. Com um cronômetro, medir o tempo de 10

oscilações.

07. Determinar o valor do período.

T=__________s

08. Comparar os valores medidos e calculados. 09. Do que depende o período de oscilação?

(os-cilador massa-mola)

(28)

8

ALAVANCAS

Material Necessário

- 01 tripé tipo estrela;

- 0 hastes de 400mm tipo macho; - 0 hastes de 400mm tipo fêmea; - 01 travessão de 400mm; - 0 massas aferidas de 50g; - 01 dinamômetro de 5N; - 01 pendurador de travessão; - 01 pendurador de dinamômetro;

ALAVANCA

INTER-RESISTENTE

Uma alavanca é inter-resistente quando a resistência está situada entre o ponto de apoio e a força potente.

Procedimentos

01. Montar o equipamento conforme a foto.

F1 – força potente

F – força resistente

N – força normal de reação PT – peso do travessão

0. Representar num esquema vetorial as forças

aplicadas no travessão.

0. Com o dinamômetro de 5N medir o peso de

travessão.

PT = _____________ N

04. Anotar abaixo a medida de F1 (força

poten-te) indicada pelo dinamômetro. F1= _____________ N

05. Medir as distâncias d1, d2 e d3.

d1= _____________ m d2 = _____________ m

d3 = _____________ m

06. Aplicar as condições de equilíbrio de um

cor-po rígido (teorema de Varignon) e calcular a força potente F1.

PT . d3 + F2. d2.– F1 d1= 0 F1 = _____________ N

07. Considerando a tolerância de erro

admiti-da (5%), podemos afirmar que a força po-tente medida no dinamômetro é igual a F1 calculada?

_____________________________________________ _____________________________________________

08. Calcular a força normal de reação N.

(29)

ALAVANCA INTERPOTENTE

Uma alavanca é interpotente quando a força potente está situada entre o ponto de apoio e a força resistente.

Procedimentos

01. Montar o equipamento conforme a foto.

F1 – força potente

F – força resistente

N – força normal de reação PT – peso do travessão

0. Representar num esquema vetorial as forças

aplicadas no travessão.

0. Com o dinamômetro de 5N medir o peso de

travessão.

PT = _____________ N

04. Anotar abaixo a medida de F1 (força

poten-te) indicada pelo dinamômetro. F1 = _____________ N

05. Medir as distâncias d1, d2 e d3.

d1= _____________ m d2 = _____________ m

d3 = _____________ m

06. Aplicar as condições de equilíbrio de um

cor-po rígido (teorema de Varignon) e calcular a força potente F1.

PT . d3 + F2. d2.– F1 d1= 0 F1 = _____________ N

07. Considerando a tolerância de erro

admiti-da (5%), podemos afirmar que a força po-tente medida no dinamômetro é igual a F1 calculada?

_____________________________________________ _____________________________________________

08. Calcular a força normal de reação N.

(30)

0

ALAVANCA INTERFIXA

A alavanca é interfixa quando o ponto de apoio fica situado entre a força resistente e a força potente.

Procedimentos

01. Montar o equipamento conforme a foto.

F1 – força potente

F – força resistente

N – força normal de reação PT – peso do travessão

0. Representar num esquema vetorial as forças

aplicadas no travessão.

0. Com o dinamômetro de 5N medir o peso de

travessão.

PT = _____________ N

04. Anotar abaixo a medida de F1 (força

poten-te) indicada pelo dinamômetro. F1 = _____________ N

05. Medir as distâncias d1, d2 e d3.

d1= _____________ m d2 = _____________ m d3 = _____________ m

06. Aplicar as condições de equilíbrio de um

cor-po rígido (teorema de Varignon) e calcular a força potente F1.

PT . d3 + F2. d2.– F1 d1= 0 F1 = _____________ N

07. Considerando a tolerância de erro

admiti-da (5%) podemos afirmar que a força po-tente medida no dinamômetro é igual a F1 calculada?

_____________________________________________ _____________________________________________

08. Calcular a força normal de reação N.

Referências

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