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3. O EXPERIMENTO
Nesse experimento você irá utilizar o plano inclinado, onde fará uso de um ímã para movimentar a esfera por dentro do tubo com água, um nível bolha para nivelar a base de ensaio e um cronômetro para realizar a medição do tempo em que a esfera percorre o trajeto do tubo além de posicionar a base na angulação necessária para a realização do experimento.
4. SEGURANÇA O experimento foi concebido para não trazer riscos físicos. Ainda assim, o experimento necessita de EPIs adequados para a realização da atividade no laboratório. 5. CENÁRIO Você irá encontrar sobre a bancada, o plano inclinado, o imã, o cronômetro e o nível bolha. Nível bolha: É utilizado para alinhar o plano inclinado. Fuso elevador: Usado para regular a angulação do plano inclinado no qual o corpo de prova irá percorrer. Ímã: É utilizado para movimentar a esfera e posicioná-la dentro do tubo antes de começar o ensaio. Cronômetro: É utilizado para medir o tempo que o corpo de prova leva para percorrer o trajeto determinado. Esfera: Está localizada dentro do tubo para a prática de MRU. Fonte de energia: É utilizada para ligar o cronômetro. Disparador: Está associado ao cronômetro e determina os intervalos em que a esfera percorre os pontos de medida da escala do sistema de MRU. Sistema MRU: Composto por um tubo com água e uma esfera metálica em seu interior. Bons estudos. **PROCEDIMENTOS
- MONTANDO E AJUSTANDO O EXPERIMENTO** Posicione o nível bolha no plano inclinado. 2. NIVELANDO A BASE Nivele a base, ajustando os “pés” da base do plano inclinado, deixando a bolha do nível centralizada. 3. POSICIONANDO O FUSO ELEVADOR Neste experimento usaremos a posição para grandes inclinações. Portanto, posicione o fuso elevador na posição mais próxima do transferidor. 4. AJUSTANDO A INCLINAÇÃO DA RAMPA Inicie a etapa de regulagem do ângulo da rampa, girando o fuso. Com o fuso na posição de grandes inclinações e observando o transferidor, ajuste o ângulo para 20°. 5. LIGANDO O MULTICRONÔMETRO Conecte a fonte de alimentação do multicronômetro na tomada. 6. CONECTANDO O CABO NO MULTICRONÔMETRO
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Conecte o cabo do disparador na porta S0 do multicronômetro. Lembre-se que o disparador é ativado ao clicar sobre o botão superior do mesmo.
7. OPERANDO O MULTICRONÔMETRO Caso não possua familiaridade com a operação do multicronômetro, siga para o passo 7 do Tutorial VirtuaLab deste roteiro. 8. POSICIONANDO A ESFERA E MEDINDO OS INTERVALOS Utilizando o imã encapsulado, posicione a esfera que está no interior do tubo com água, arrastando-a lentamente até a extremidade da rampa. Atenção: Durante a descida da esfera, registre a passagem dela pelas marcações da régua “ 0 mm ”, “ 100 mm ”, ” 200 mm ”, “ 300 mm ” e “ 400 mm ”, totalizando 5 marcações, clicando sobre o botão do disparador. 9. REALIZANDO A LEITURA DOS RESULTADOS Realize a leitura dos resultados, utilizando as funções do multicronômetro. Caso não possua familiaridade com a leitura dos resultados no multicronômetro, siga para o passo 9 do Tutorial VirtuaLab deste roteiro. 10. ANOTANDO OS DADOS Crie uma tabela semelhante à apresentada e anote os valores encontrados. Posição - S (m) Descida 1 – t (s) Descida 2 – t (s) Descida 3 – t (s) 0,000 0,00000 0,00000 0, 0,100 1,07 0,99 1, 0,200 2,15 2,14 2, 0,300 3,36 3,30 3, 0,400 4,35 4,40 4, Repita a descida da esfera mais duas vezes. Em seguida, calcule a média dos tempos obtidos. **Posição - S (m) Tempo Médio 0,000 0, 0,100 1, 0,200 2, 0,300 3, 0,400 4,
- REPETINDO O EXPERIMENTO** Após a realização do experimento no ângulo de 20°, você pode repeti-lo com ângulos diferentes. 12. AVALIANDO OS RESULTADOS Siga para a seção “Avaliação dos Resultados” e responda de acordo com o que foi observado nos experimentos, associando também com os conhecimentos aprendidos sobre o tema. AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS
- Por que é importante nivelar a base do plano inclinado? R. É necessário para que não haja interferência nos valores obtidos, como por exemplo alteração no ângulo.
- Em cada uma das descidas, as medições do tempo para cada intervalo não se repetiram. Qual a principal razão disso? R. A Principal Razão de não se repetirem foi que em cada ponto de medição o botão pause era diferente, fazendo com que o tempo também fosse diferente.
- Com base nos seus conhecimentos, qual a influência do ângulo da rampa no tempo de descida da esfera? R. Com base no que aprendi dentro do experimento, posso dizer que quanto mais inclinado for o ângulo mais rápido será a descida e se for menor, a descida será mais lenta. Isto ocorre devido a inclinação do tubo condutor limitar a aceleração da esfera.
- Com base nos dados obtidos construa o gráfico de espaço (S) x Tempo (s) da esfera.
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R. Sim, também se aproximam da velocidade média.
- Você acredita que ao realizar o experimento com 10°, o comportamento da esfera será igual ou diferente em comparação com experimento realizado com o ângulo de 20°? Justifique sua resposta. R. Não, pois os ângulos são bem diferentes, visto que o ângulo com maior inclinação a velocidade será maior e, no ângulo com menor inclinação a velocidade de descida também será menor. 1. MONTANDO E AJUSTANDO O EXPERIMENTO Arraste o nível bolha até o plano inclinado, clicando com o botão esquerdo do mouse e sobre ele e arrastando-o. 2. NIVELANDO A BASE Nivele a base, clicando com o botão direito do mouse no nível bolha e selecione a opção “Nivelar base”. Os “pés” da base do plano inclinado serão ajustados, deixando a bolha do nível centralizada.
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3. POSICIONANDO O FUSO ELEVADOR
Posicione o fuso elevador, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o fuso e arrastando-o para uma das posições em destaque. A posição destacada em verde é para pequenas inclinações e a posição destacada em amarelo é para grandes inclinações. Neste experimento usaremos a posição para grandes inclinações.
4. AJUSTANDO A INCLINAÇÃO DA RAMPA Inicie a etapa de regulagem do ângulo da rampa, clicando com o botão direito do mouse no fuso elevador e selecione a opção “Girar fuso”. Com o fuso na posição de grandes inclinações, ajuste o ângulo para 20° clicando com o botão esquerdo do mouse nas setas “Subir” e “Descer”. 5. LIGANDO O MULTICRONÔMETRO
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Clique com o botão esquerdo do mouse no botão “Reset” para voltar à seleção de funções. Para selecionar uma das funções que aparecem no visor, clique com o botão esquerdo do mouse nos botões azuis. Para ajustar valores, clique com o botão esquerdo do mouse nas setas.
6. CONECTANDO O CABO NO MULTICRONÔMETRO Conecte o cabo do disparador na porta S0 do multicronômetro, clicando e arrastando com o botão esquerdo do mouse, conforme demonstrado abaixo. Em seguida, a janela do disparador será exibida.
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O disparador é ativado ao clicar no botão destacado em amarelo ou apertando a tecla “TAB” ( ) do teclado.
7. OPERANDO O MULTICRONÔMETRO Selecionando idioma: Clique no botão destacado em vermelho para selecionar o idioma português. Selecionando função: Clique no botão destacado em verde até que apareça a função “F10 T MANUAL”. Em seguida, clique no botão destacado em vermelho para selecionar a função.
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Atenção: Durante a descida da esfera, registre a passagem da mesma pelas marcações da régua “ 0 mm ”, “ 100 mm ”, ” 200 mm ”, “ 300 mm ” e “ 400 mm ”, totalizando 5 marcações, apertando a tecla “TAB” ( ) ou clicando sobre o botão do disparador. Continue a descida da esfera, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre a opção em destaque.
9. REALIZANDO A LEITURA DOS RESULTADOS Clique com o botão esquerdo do mouse no botão destacado em amarelo para verificar os resultados e no botão destacado em verde para repetir o experimento. Leia o resultado do experimento. Clique nas setas destacadas em amarelo para ver os pontos de medidas e seus resultados.
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10. ANOTANDO OS DADOS
Crie uma tabela semelhante à apresentada e anote os valores encontrados. Posição - S (m) Descida 1 – t (s) Descida 2 – t (s) Descida 3 – t (s) 0,000 0,00000 0,00000 0, 0, 0, 0, 0, Repita a descida da esfera mais duas vezes. Em seguida, calcule a média dos tempos obtidos. Posição - S (m) Tempo Médio 0,000 0, 0, 0, 0, 0,
11. REPETINDO O EXPERIMENTO Após a realização do experimento no ângulo de 20°, você pode repeti-lo com ângulos diferentes. 12. AVALIANDO OS RESULTADOS Siga para a seção “Avaliação dos Resultados” e responda de acordo com o que foi observado nos experimentos, associando também com os conhecimentos aprendidos sobre o tema.
