Física Experimental - Mecânica - Conjunto para movimentos, com cronômetro microcontrolado com rolagem de dados - EQ001L.
Índice Remissivo ........................................................................................................................................................................................................ 4
Abertura .................................................................................................................................. 6
Guarantee / Garantia.............................................................................................................. 7
Certificado de Garantia Internacional ............................................................................................................................................. 7
As instruções identificadas no canto superior direito da página pelos números que se iniciam pelos algarismos “199…” são destinadas ao professor. .............................................................................................................................................................................. 7
International Certificate of Guarantee .......................................................................................................................................... 7
All of the basic instructions identifies by numbers beginning with "199 . . . " are meant for use by teachers. .................................... 7
PCN .......................................................................................................................................... 7
Os produtos Cidepe são adequados aos Parâmetros Curriculares Nacionais - PCN .................................................................... 7
1992.234 ................................................................................................................................... 8
Conheça o plano inclinado com MRUA e MRU, sensores e cronômetro de rolagem de dados. ................................................... 8
Autor: Luiz Antonio Macedo Ramos - Direitos autorais reservados
1992.002A3_1 .......................................................................................................................... 9
As elevações e os cuidados com o plano inclinado. .......................................................................................................................... 9
• O nivelamento. ............................................................................................................................................................................. 9
• A posição do fuso para grandes elevações. ................................................................................................................................... 9
• A posição do fuso para pequenas elevações.................................................................................................................................. 9
• O cuidado com a esfera. ................................................................................................................................................................ 9
• O procedimento básico para o MRU. ........................................................................................................................................... 9
1992.002A4 ............................................................................................................................ 10
A colocação do suporte e dos sensores (EQ012M ou EQ012) no plano inclinado. ...................................................................... 10
• Como colocar o suporte dos sensores. ........................................................................................................................................ 10
• Como colocar os sensores no suporte. ........................................................................................................................................ 10
• Como ajustar a altura dos sensores em função do corpo de provas. ........................................................................................... 10
• Como posicionar os sensores nos distanciamentos desejados. ................................................................................................... 11
• A ordenação dos sensores e suas conexões com os cronômetros e interfaces. ............................................................................ 11
• Como posicionar o móvel em relação ao sensor - momento de inércia. ..................................................................................... 12
• Como posicionar o móvel em relação ao sensor - MRUA. ........................................................................................................ 12
1992.002 ................................................................................................................................. 13
Conheça os dinamômetros analógicos de mola. ............................................................................................................................. 13
O dinamômetro de mola helicoidal. ................................................................................................................................................ 13
• O dinamômetro tubular. .............................................................................................................................................................. 13
• O dinamômetro retangular de fixação magnética. ...................................................................................................................... 13
• O dinamômetro tubular de fixação magnética. ........................................................................................................................... 13
• O zeramento inicial de um dinamômetro de mola helicoidal. .................................................................................................... 13
• Como ler na escala do dinamômetro tubular. ............................................................................................................................. 14
O dinamômetro circular de mola espiral. ....................................................................................................................................... 14
• Cuidados com os dinamômetros. .......................................................................................................................................... 14
1992.229 ................................................................................................................................. 15
Conheça o cronômetro digital multifuncional, com rolagem de dados. ....................................................................................... 15
• Identificação dos comandos e indicadores. ................................................................................................................................. 15
• Painel frontal. ........................................................................................................................................................................ 15
• Painel traseiro. ...................................................................................................................................................................... 15
• Características elétricas. ............................................................................................................................................................. 16
Como acessar as funções e seus comandos. ..................................................................................................................................... 16
A função F1 (2 ou 5 sensores), suas opções e seus comandos. ........................................................................................................ 17
• F1 com DOIS sensores e a opção NÃO (caso em que não se informa a distância entre os sensores). ........................................ 17
• F1 com DOIS sensores e a opção SIM (caso em que é informada a distância entre os sensores). .............................................. 18
• Exemplo de distâncias inseridas. ................................................................................................................................................ 19
• Como rever o intervalo de tempo que foi medido. ..................................................................................................................... 19
• Como rever o módulo da velocidade média que foi calculado. .................................................................................................. 19
• F1 com CINCO sensores e a opção NÃO (caso em que não se informa a distância entre os sensores). .................................... 20
• F1 com CINCO sensores e a opção SIM (caso em que é informada a distância entre os sensores). .......................................... 21
• Como rever os intervalos de tempo que foram medidos. ........................................................................................................... 22
• Como rever os módulos das velocidades médias que foram calculadas. .................................................................................... 22
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Autor: Luiz Antonio Macedo Ramos - Direitos autorais reservados
Física Experimental - Mecânica - Conjunto para movimentos, com cronômetro microcontrolado com rolagem de dados - EQ001L.
• Como repetir um experimento, mantendo as mesmas posições dos sensores. ............................................................................ 23
• Como fazer um novo experimento, modificando as posições entre os sensores. ....................................................................... 23
•• Modo 1. ..................................................................................................................................................................................... 23
•• Modo 2. ..................................................................................................................................................................................... 23
A função F2 Vm 1 sensor, suas opções e seus comandos. ............................................................................................................... 24
• F2 e a opção NÃO (caso em que não se informa a largura do objeto). ....................................................................................... 24
• F2 e a opção SIM (caso em que é informada a largura do objeto (móvel). ................................................................................. 25
• Como rever o intervalo de tempo que foi medido. ..................................................................................................................... 25
• Como rever o módulo da velocidade média que foi calculada. .................................................................................................. 25
• Como repetir o experimento, mantendo a mesma largura do objeto. ......................................................................................... 26
• Como fazer um novo experimento, modificando as posições entre os sensores. ....................................................................... 26
•• Modo 1. ..................................................................................................................................................................................... 26
•• Modo 2. ..................................................................................................................................................................................... 26
A função F3 10pass 1sens. ................................................................................................................................................................ 26
• A função F3 10pass 1sens, suas opções e seus comandos. ......................................................................................................... 26
A função F4 Pend/MHS 1sen. ........................................................................................................................................................... 27
• A função F4 Pend/MHS 1sen, suas opções e seus comandos. .................................................................................................... 27
• Como rever os intervalos de tempo que foram medidos. ........................................................................................................... 28
• Como rever as frequências que foram calculadas. ...................................................................................................................... 28
A função F5 Bob e 1 sens. ................................................................................................................................................................. 28
A função F5 Bob e 1 sens, suas opções e seus comandos. ............................................................................................................... 29
• F5 e a opção NÃO (caso em que não se informa a distância entre a bobina e o sensor)............................................................. 29
• F5 e a opção SIM (caso em que é informada a distância entre a bobina e o sensor). .................................................................. 30
• Como rever o intervalo de tempo que foi medido. ..................................................................................................................... 30
• Como rever a velocidade média calculada. ................................................................................................................................. 30
• Como rever a aceleração média calculada. ................................................................................................................................. 30
• Como rever a velocidade final calculada. ................................................................................................................................... 30
• Como repetir um experimento, mantendo a mesma distância entre a bobina e o sensor fotoelétrico. ....................................... 31
• Como fazer um novo experimento, modificando a distância entre a bobina e o sensor fotoelétrico.......................................... 31
•• Modo 1. ..................................................................................................................................................................................... 31
•• Modo 2. ..................................................................................................................................................................................... 32
A função F6 M Circular 1 sen. ......................................................................................................................................................... 32
• A função F6 M Circular 1 sen, suas opções e seus comandos. ................................................................................................... 32
• Como rever os intervalos de tempo que foram medidos. ........................................................................................................... 32
• Como rever as frequências que foram calculadas. ...................................................................................................................... 33
A função F7Choq-Inl 2 sen, totalizando 20 leituras. ...................................................................................................................... 33
• O que faz o cronômetro nesta função. ........................................................................................................................................ 33
• A função F7Choq-Inl 2 sen, suas opções e seus comandos. ...................................................................................................... 33
• Como realizar a aquisição num experimento sobre choques inelásticos. ................................................................................... 33
A função F8Choq-Els 2sen, totalizando 30 leituras. ...................................................................................................................... 34
• O que faz o cronômetro nesta função. ........................................................................................................................................ 35
A função F8Choq-Elas2sens, suas opções e seus comandos. ......................................................................................................... 35
• Como realizar a aquisição num experimento sobre choques elásticos. ...................................................................................... 35
A função F9 V Som 2sensAc. ............................................................................................................................................................ 36
• O que faz o cronômetro nesta função. ........................................................................................................................................ 36
A função F9 V Som2sensAc, suas opções e seus comandos. ........................................................................................................... 37
• Como rever o intervalo de tempo medido e a velocidade média calculada. ............................................................................... 37
A função F10 t manual. .................................................................................................................................................................... 37
• O que faz o cronômetro nesta função. ........................................................................................................................................ 38
A função F10 t manual, suas opções e seus comandos. .................................................................................................................. 38
• A opção sequencial por intervalo. ............................................................................................................................................... 38
A função F11 teste sensor ................................................................................................................................................................. 38
• O que faz o cronômetro nesta função. ........................................................................................................................................ 39
A função F11 teste sensor, suas opções e seus comandos. ............................................................................................................... 39
As funções de comando tempo, velocidade e aceleração. ............................................................................................................... 40
1032.001 ................................................................................................................................. 41
O movimento e a trajetória. ............................................................................................................................................................. 41
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Física Experimental - Mecânica - Conjunto para movimentos, com cronômetro microcontrolado com rolagem de dados - EQ001L.
• O que se entende por móvel. ....................................................................................................................................................... 41
A trajetória descrita por um móvel. ................................................................................................................................................ 41
• O deslocamento sofrido por um móvel....................................................................................................................................... 41
Alguns tipos de trajetórias e o nome do movimento segundo a trajetória. .................................................................................. 41
• A diferença entre deslocamento e distância percorrida. .............................................................................................................. 42
O referencial. ..................................................................................................................................................................................... 42
• O sistema de referência cartesiano. ............................................................................................................................................. 42
• As coordenadas de um ponto (abscissa, ordenada). .................................................................................................................... 42
A grandeza escalar. ........................................................................................................................................................................... 42
A grandeza vetorial. .......................................................................................................................................................................... 42
• A posição, uma grandeza vetorial. .............................................................................................................................................. 42
1032.005B............................................................................................................................... 44
O movimento retilíneo e uniforme e suas características. ............................................................................................................. 44
• O que é um movimento retilíneo e uniforme (MRU). ................................................................................................................ 44
• A velocidade média. ................................................................................................................................................................... 44
• A função horária do MRU. ......................................................................................................................................................... 44
Autor: Luiz Antonio Macedo Ramos - Direitos autorais reservados
1032.005C .............................................................................................................................. 47
O encontro de dois móveis em MRU com sentidos opostos, sobre a mesma trajetória. ............................................................. 47
A questão do encontro. ..................................................................................................................................................................... 47
1032.006 ................................................................................................................................. 51
O movimento retilíneo uniformemente acelerado.......................................................................................................................... 51
1032.006_1 ............................................................................................................................. 54
Tabela e gráfico x versus t do MRUA. ............................................................................................................................................. 54
1032.006_2 ............................................................................................................................. 55
A linearização do gráfico x versus t do MRUA. ............................................................................................................................. 55
1032.006_3 ............................................................................................................................. 56
O gráfico x versus t do MRUA e as funções horárias. .................................................................................................................... 56
• A função horária da velocidade no MRUA. ............................................................................................................................... 56
• O significado físico da área do Gráfico v versus t. ..................................................................................................................... 56
• A função horária da posição no MRUA. .................................................................................................................................... 57
• A equação de Torricelli do MRUA (equação independente do tempo do MRUA). ................................................................... 57
1032.006_C ............................................................................................................................ 58
O movimento retilíneo uniformemente acelerado, plano inclinado com sensores. ..................................................................... 58
1032.011 ................................................................................................................................. 63
Uma maneira de determinar o tempo médio de reação de uma pessoa. ...................................................................................... 63
1032.032 ................................................................................................................................. 64
Revisão básica das funções seno, cosseno, tangente e cotangente. ................................................................................................ 64
1032.033 ................................................................................................................................. 66
A semelhança entre triângulos, triângulos semelhantes. ............................................................................................................... 66
• O seno de um ângulo no triângulo retângulo.............................................................................................................................. 66
• O cosseno de um ângulo no triângulo retângulo. ....................................................................................................................... 66
1032.043 ................................................................................................................................. 67
O equilíbrio de um móvel num plano inclinado. ............................................................................................................................ 67
Discutindo as condições de equilíbrio sobre uma rampa. ............................................................................................................. 69
1032.034 ................................................................................................................................. 70
A vantagem mecânica do plano inclinado. ..................................................................................................................................... 70
1032.046 ................................................................................................................................. 72
A primeira lei do movimento de Newton e noções sobre as forças de atrito. ............................................................................... 72
• A força de atrito estático. ............................................................................................................................................................ 73
• A força de atrito em relação à área de contato. ........................................................................................................................... 73
Da Vinci, Leonardo (1452 - 1519). ......................................................................................................................................... 73
A lei empírica de Leonardo Da Vinci sobre o atrito. ...................................................................................................................... 74
• O coeficiente de atrito estático. .................................................................................................................................................. 74
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Física Experimental - Mecânica - Conjunto para movimentos, com cronômetro microcontrolado com rolagem de dados - EQ001L.
• A soldagem a frio. ....................................................................................................................................................................... 74
Newton, Sir Isaac (1643-1727). .............................................................................................................................................. 74
• O atrito versus a primeira lei de Newton para o movimento. ..................................................................................................... 74
• O módulo da força de atrito estático máximo. ............................................................................................................................ 75
• A força de atrito cinético. ........................................................................................................................................................... 75
1032.048 ................................................................................................................................. 76
A determinação dos coeficientes de atrito estático e de atrito cinético de deslizamento. ............................................................ 76
• O coeficiente de atrito de deslizamento. ..................................................................................................................................... 77
1032.048A .............................................................................................................................. 78
O coeficiente de atrito cinético de deslizamento para um corpo de prova metálico. ................................................................... 78
1032.048B............................................................................................................................... 78
O efeito dos lubrificantes sobre os coeficientes de atrito estático e cinético de deslizamento. .................................................... 78
1032.048AB ............................................................................................................................ 79
A determinação do coeficiente de atrito estático e cinético de deslizamento. .............................................................................. 79
O coeficiente de atrito de deslizamento. ....................................................................................................................................... 80
Autor: Luiz Antonio Macedo Ramos - Direitos autorais reservados
1032.072A1 ............................................................................................................................ 81
Corpos rígidos, a conservação da energia mecânica, com sensores. ............................................................................................. 81
• O princípio da conservação da energia mecânica. ............................................................................................................................ 81
• A energia cinética de translação e a energia cinética de rotação. ...................................................................................................... 81
• A relação entre a velocidade angular e a velocidade translacional do centro de massa. ................................................................... 81
• O momento de inércia do cilindro sólido (maciço). ......................................................................................................................... 81
• O momento de inércia do cilindro oco. ............................................................................................................................................ 82
1032.072B............................................................................................................................... 84
A determinação da velocidade de um corpo rígido pela conservação da energia. ....................................................................... 84
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Física Experimental - Mecânica - Conjunto para movimentos, com cronômetro microcontrolado com rolagem de dados - EQ001L.
Índice Remissivo
A
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abscissa 43
ângulos internos dos triângulos 67
atrito cinético 76
atrito cinético de deslizamento 79
atrito cinético médio de deslizamento
atrito estático 74
axial 86
função horária da velocidade 57, 58
funções trigonométricas 65
G
gráfico de uma função linear
grandeza escalar 43
grandeza vetorial 43
79
56, 62
L
lei empírica de Leonardo Da Vinci sobre o atrito
Leonardo Da Vinci 74
C
M
centro de massa do cilindro maciço 83
círculo trigonométrico 65
coeficiente de atrito cinético de deslizamento 78, 79, 81
coeficiente de atrito estático 75, 77, 80
conservação da energia 85
conservação da energia mecânica 82
coordenadas (x, y) 43
coordenadas de um ponto (abscissa, ordenada) 43
cosseno de um ângulo no triângulo retângulo 67
módulo 43
momento de inércia 82, 85
momento de inércia do cilindro maciço 86
momento de inércia do cilindro oco 83
momento de inércia do cilindro sólido (maciço)
móvel 42
movimento 44
movimento acelerado 54, 61
movimento relativo de deslizamento 73
movimento retilíneo 53, 61
movimento retilíneo e uniforme 75
movimento segundo a trajetória 42
movimento translacional e rotacional 82
D
Da Vinci, Leonardo (1452 - 1519) 74
declividade ou tangente física 56, 62
deslocamento 42–44
diagrama de forças 69
dinamômetro 14
dinamômetro circular de mola espiral 15
dinamômetro tubular de fixação magnética 14
dinamômetros retângulares 14
dinamômetros tubulares 14
direção 43
distância percorrida 43–44
E
eixo da função cosseno 65
eixo da função cotangente 65
eixo da função seno 65
eixo da função tangente 65
eixo de rotação 82
eixo de simetria 82
encontro de dois móveis 48
energia cinética de rotação 82, 83, 86
energia cinética de translação 82, 86
energia cinética translacional 83
energia potencial 82, 86
equação de Torricelli do MRUA 58
equação horária do MRUA 63
equação independente do tempo do MRUA 58
equilíbrio de um móvel sobre um plano inclinado 68
F
força de atrito cinético 76, 77,
força de atrito estático 74, 77,
força de atrito estático máxima
força motora 71
força que se opõe ao movimento
força resistente 71
função horária 48
75
82, 86
N
Newton, Sir Isaac 75
nivel de referência 14
O
ordenada
43
P
posição 45
primeira lei de Newton 73, 75
primeira lei do movimento de Newton 73
princípio da conservação da energia mecânica 82
projeção de um dado lado de um triângulo 67
R
raio vetor 65
referencial 43–44, 44
relação entre a velocidade angular e a velocidade 82
relação entre lados de triângulos semelhantes 67
repouso absoluto 44
S
seno de um ângulo no triângulo retângulo
sentido 43
Sir Isaac Newton 75
sistema de referência cartesiano 43
solda a frio 75
67
T
80
80
76
74
técnica da contagem regressiva compassada
tempo médio de reação 64
tipos de trajetórias 42
trajetória 42–44
trajetória retilínea 45
triângulos semelhantes 67
64
5
Física Experimental - Mecânica - Conjunto para movimentos, com cronômetro microcontrolado com rolagem de dados - EQ001L.
V
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vantagem mecânica 72
vantagem mecânica do plano inclinado 71
velocidade 45
velocidade angular 82, 85
velocidade de translação do centro da massa 82
velocidade do centro de massa 85
velocidade do centro de massa num cilindro maciço 83
velocidade do centro de massa num cilindro oco 83
velocidade média 45, 48
6