Portfólio: Zatch Bell

Zatch Bell

Curso

Licenciatura em Física

Disciplina

Informática Aplicada ao Ensino de Física

Professor

Evandro Cantú

Equipe

• Evandro Carlos Andretti
• Pedro Luís dos Reis

Tópico 1: Tempo de reação humana

Experimento: Tempo de reação humana

O experimento teve com objetivo medir o tempo de reação humana, utilizando uma régua de 30 cm, a qual foi deixada cair e capturada antes de cair no chão. O tempo de reação foi medido com um cronometro com dois cliques.

Relatório sobre reação humana

Tópico 2

Experimento: Gráfico com Planilha de Calculo

Nesse experimento consideramos a velocidade de uma queda livre.

Gŕafico Planilha

Tópico 3: Plano Inclinado

Introdução ao Tema

Neste experimento realizamos o tempo de caída de uma bolinha, calculando a velocidade média e a velocidade instantânea, e nisso, usamos para ver a queda, fizemos muitas realizações das medidas. Analisamos o movimento de uma bolinha em uma queda com pouca elevação.

Objetivo

O objetivo principal era calcularmos a velocidade média da queda.

Material e Procedimento

Material: Utilizamos uma trena, uma lampada de led de aproximadamente 1 metro e 20 centímetros, uma esfera, e um cronômetro Procedimento: Com intervalos de 10 em 10 centímetros na lampada, colocamos a bolinha na posição inicial, fazendo-a com que ela desça sem ajuda externa, e filmando de cima, com dois cronômetros ao lado, e depois, passamos o video para o computador, vendo em câmera lenta, e vendo com perfeição o horário certo com que foi passado por todos os pontos.

Fórmula simples:

y = ax + b 

Fórmula complexa:

s = s0 + v0 t + 1/2 a t2

Desenho

Experimento: Determinação do Coeficiente de Atrito Estático no Plano inclinado

Os Participantes deste experimento foram: Cristopher Evandro Andretti Fernando Reis Patricia Reis Pedro Reis

Introdução

Força de Atrito

A força de atrito é uma força que se opõe ao movimento dos corpos. Ela pode ser estática, se o corpo estiver em repouso, ou dinâmica, para corpos em movimento.

Considere um corpo que é puxado, porém não consegue escorregar na superfície, significa que ele recebeu a ação de uma força de atrito que impede seu movimento. Essa força é denominada atrito estático. Nesse caso:

F = FAE

A força de atrito estático tem um limite máximo, denominado tem um limite máximo, denominado de força de atrito estático máximo.

FAEmax = μe . N

N é a força normal que o corpo troca com a superfície do apoio; μe é o coeficiente de atrito estático.

O coeficiente é um numero adimensional que depende das rugosidades da face do corpo que está apoiada e da superfície de contato. Quanto mais áspero for o corpo ou a superfície maior será o coeficiente. A força de atrito estático pode variar de zero ate seu limite máximo, em função da intensidade da força aplicada. Então o corpo so deslizará na superfície quando a força F vencer o atrito estático.

Atrito Dinâmico

Também chamado de atrito cinético, o atrito dinâmico ocorre quando a força do atrito estático for superada, de modo que os dois corpos entram em movimento, gerando, assim, uma menor força de atrito, por exemplo, empurrar a pedra depois que ela entrou em movimento.

Para calcular a força do atrito dinâmico, utiliza-se a expressão: Fatd = μd.N, donde μd corresponde ao coeficiente do atrito dinâmico e N, a força normal.

Objetivo

Determinar um valor experimental para o coeficiente de atrito estático máximo sem o auxílio de um dinamômetro (desconhecendo o peso do objeto) utilizando como instrumentos de medida apenas régua e transferidor.

Materiais e Métodos

Os materiais utilizados neste experimento: 1. Plano inclinado 2. Régua 3. Transferidor 4. Corpo de prova 5. Calculadora 6. Caneta e papel

Para realizar a atividade inicialmente foi determinado qual a posição próxima da iminência de movimento do corpo no plano inclinado. Com esta posição determinada foi calculado inicialmente de duas formas diferentes para obter o ângulo de abertura, a primeira maneira foi com o auxílio da régua e determinou-se os valores do triângulo formado (ver imagens abaixo) e com isso o ângulo formado. A segunda forma foi medindo diretamente o ângulo com o auxílio do transferidor considerando o triângulo interno (ver figuras abaixo) que é semelhante ao triângulo externo. Com o método que melhor representa o ângulo encontrado repetiu-se o experimento um total de 10 vezes.

Considerando então o problema, desenhou-se um esboço para indicar as forças de atuação para em seguida construir o diagrama de corpo livre: o ângulo entre Py e P é o mesmo ângulo do triângulo que determinou-se nas medidas e que consideraremos para apresentação o valor da média 33,6°.

Com o desenho em mãos obteve-se o diagrama de corpo livre abaixo:

de posse do diagrama de corpo livre e do valor do ângulo, determinar o coeficiente de atrito estático tornou-se consequência natural, decompôs-se o peso P em Px e Py onde o primeiro foi dado por Px=P.sen(33,6°) e Py=P.cos(33,6°). Considerando o sistema em equilíbrio equacionou-se as forças no eixo x e no eixo y onde obteve-se que o coeficiente de atrito estático coincide com a tangente do ângulo calculado.

Imagens

Reultados

Como viu-se que o coeficiente de atrito estático máximo acaba sendo definido pela tangente do ângulo abaixo apresenta-se uma tabela com o valor das medições e o tratamento estatístico de desvio padrão e desvio padrão da média tanto para o ângulo quanto para a tangente.

assim, neste experimento obteve-se o valor de

Conclusão

Assim foi determinado o coeficiente de atrito estático máximo para este caso experimentalmente e obteve-se um erro pouco maior que 3% que é aceitável. O erro sempre existirá o que pode-se fazer é melhorar a qualidade da medição e o tratamento dado aos dados a fim de diminuir ao máximo esta questão. O experimento mostrou-se eficaz na determinação este coeficiente de atrito e é uma atividade indicada também para o ensino médio para que os alunos entendam esta força presente e necessária.

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