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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA
RIO GRANDE DO NORTE CAMPUS: CAICÓ
CURSO: LICENCIATURA EM FÍSICA PERÍODO: 2012.1
DISCIPLINA: FÍSICA EXPERIMENTAL I
PROFESSOR: Ricardo Rodrigues
Carlos Jorge de Araújo Medeiros
RELATÓRIO
CAICÓ
2012
Carlos Jorge de Araújo Medeiros
RELATÓRIO
Relatório da atividade prática em sala de aula na disciplina Física Experimental I utilizando o looping, com a orientação do Professor Ms Ricardo Rodrigues.
CAICÓ
2012
INTRODUÇÃO
No dia 19/10/12, sexta-feira, o professor Ricardo Rodrigues levou para a sala de aula dois loopings e duas bolinhas pedindo inicialmente que calculássemos a altura mínima de onde a bolinha deveria ser solta para que se fizesse o looping. E em seguida fez diversas intervenções para que chegássemos a vários resultados.
MATERIAL UTILIZADO
Looping;
Bolinha;
Régua.
ATIVIDADE
Figura 1 Foto tirada do looping durante a aula.Figura 1 Foto tirada do looping durante a aula. Inicialmente, o professor Ricardo pediu que a turma se dividisse em dois grupos, e pediu que cada grupo encontrasse a altura mínima de onde a bolinha deveria ser solta para que se fizesse o looping. Nosso grupo (Vanda, Charline e eu), encontrou a altura de 26,3cm, após várias tentativas.
Figura 1 Foto tirada do looping durante a aula.
Figura 1 Foto tirada do looping durante a aula.
Em seguida, o professor Ricardo pediu que calculássemos qual a velocidade mínima da bolinha ao passar pelo ponto mais alto do looping para que ela conseguisse fazer o loop. Ambos os grupos fizeram pela conservação da Energia Mecânica, porém, com diferentes resultados devido a pequenos equívocos com a matemática e os dados da altura mínima de queda da bolinha que eram diferentes. Abaixo o cálculo final feito por nosso grupo:
Pela Lei da Conservação da energia mecânica, temos a Energia Mecânica Inicial igual a Energia Mecânica Final
Emi = Emf
A Energia Mecânica é a Energia Potencial gravitacional mais a cinética. Como no ponto inicial, a velocidade é zero, a Energia Cinética também é zero.
Então, temos:
Ut = Uf + Kf
mghi = mghf + mv2/2
Podemos cancelar a massa que é a mesma para todos os pontos, e reposicionando a equação, temos:
V = 2g(h1-h2)
V = 2.10(0,263-0,205)
V = 20.0,58
V = 1,16
V 1,07m/s
Em seguida, o professor Ricardo nos mostrou como calcular essa velocidade a partir das forças que atuam na bolinha quando ela está no ponto mais alto do looping:
Fcp = Fn + Fp
mv2/R = mg
Podemos cancelar a massa novamente:
V = Rg
V = 0,1.10
V = 1m/s
Por fim, o professor Ricardo nos pediu para encontrar a altura mínima de queda da bolinha apenas em função do raio do looping. Ele explicou que não era preciso calcular nada, apenas encontrar a fórmula para calcular a altura mínima em função do raio do looping. Essa parte da atividade foi mais trabalhosa e o nosso grupo depois de diversas tentativas, não conseguiu encontrar esta fórmula. Deparamo-nos com alguns equívocos que cometíamos, e na medida certa o professor ia nos mostrando onde estava o erro. Ao final de tudo, ele nos mostrou como poderíamos encontrar essa equação.
Emi = Emf
Ut = Uf + Kf
mghi = mghf + mv2/2
Podemos novamente cancelar a massa, já que é a mesma em todos os pontos:
ghi = ghf + v2/2
O que temos que fazer agora é colocar tudo em função do Raio. A gravidade nós sabemos, a altura inicial é o que queremos encontrar, e a altura final é o ponto mais alto do looping, ou seja, é duas vezes o Raio:
10.hi = 10.2.R + V2/2
A velocidade ao quadrado nós podemos substituir por R.g que nós encontramos na equação feita pelo professor Ricardo na segunda etapa desta atividade:
10.hi = 10.2.R + R.102
10.hi = 10.2.R + R.5
10.hi = 25.R
hi = 2,5R ou 52R
CONCLUSÃO
A atividade nos ajudou a relembrar alguns conceitos de mecânica, conservação da Energia Mecânica, movimentos. E também nos ajudou a ficarmos mais atentos ao que estamos querendo encontrar e a que resultado chegamos. Isso porque diversas vezes, usávamos um dado que não caberia àquela situação, e o professor nos mostrava isso, e também ao chegarmos ao resultado final, não pensávamos sobre as implicações daquele resultado, o que gerava alguns conflitos com a realidade.
