Física Experimental - Mecânica - Máquina de Atwood, com sensor e
software, LM - EQ812B
Índice Remissivo ........................................................................................................................................................................................................ 6
Abertura .................................................................................................................................. 7
O presente manual é composto por três partes: Documentação do produto, Instruções para o
professor e Atividades para o aluno. .................................................................................... 7
Autor: Luiz Antonio Macedo Ramos - Direitos autorais reservados
Documentação do produto / Documentación del producto /
Product Documentation............................. 7
Atendimento ao cliente. ...................................................................................................................................................................... 8
Também dos Direitos Autorais: ......................................................................................................................................................... 8
• “A publicação/divulgação da(s) fotografia(s) e/ou ilustração(ões) reproduzida(s) na presente obra dependerá da prévia e expressa
autorização do(s) fotógrafo(s) e/ou ilustrador(es) como da concordância das pessoas retratadas, se for o caso.” .......................... 8
Também das Patentes Industriais: .................................................................................................................................................... 8
• Os produtos Cidepe contem uma ou mais patentes industriais, portanto são protegidos pela Lei das Patentes da Propriedade
Industrial, sendo proibida sua cópia ............................................................................................................................................... 8
Atendimiento al cliente. ...................................................................................................................................................................... 8
También de los Derechos de Autor: ................................................................................................................................................... 8
• "La publicación/ divulgación de la(s) fotografía(s) e/o ilustración (ciones) reproducida(s) en la presente obra dependerá de la
previa y expresa autorización del (de los) fotógrafo(s) y/o ilustrador(es) como de la concordancia de las personas retratadas, si
es el caso". ....................................................................................................................................................................................... 8
También de las Patentes Industriales ................................................................................................................................................ 8
• Los productos Cidepe contan con un o más patentes industriales, por lo tanto, son protegidos por la Ley de las Patentes de la
Propiedad Industrial, siendo prohibida su copia. ............................................................................................................................ 8
Customer service. ................................................................................................................................................................................ 9
Copyright: ........................................................................................................................................................................................... 9
• "The publication/release of the photographs and/or illustrations reproduced in this book depend on the prior and express
authorization of the photographer and/or illustrator as the agreement of the people portrayed, if applicable." ............................. 9
Industrial patents. ............................................................................................................................................................................... 9
• Cidepe's products contain industrial patents, therefore protected by the Patent Law of Industrial Property, being prohibited its
copy. ................................................................................................................................................................................................ 9
AberturaSoftware ................................................................................................................. 10
Licença ................................................................................................................................... 11
Contrato de Licença do Usuário Final do CidepeLab ................................................................................................................... 11
Garantia / Guarantee............................................................................................................ 13
Certificado de Garantia Internacional ........................................................................................................................................... 13
As instruções identificadas no canto superior direito da página pelos números que se iniciam pelos algarismos “199…” são destinadas ao professor. ............................................................................................................................................................................ 13
As instruções identificadas no canto superior direito da página pelos números que se iniciam pelos algarismos “999…” são destinadas a informações de segurança e avisos importantes. .................................................................................................................. 13
Certificado de Garantía Internacional ........................................................................................................................................... 13
Las instrucciones identificadas en la parte superior de la página, a la derecha, por los números que se inician con los guarismos
"199…", son destinadas al profesor. ............................................................................................................................................. 13
Las instrucciones identificadas en la parte superior de la página, a la derecha, por los números que se inician por los guarismos
"99…", son destinadas a informaciones de seguridad y avisos importantes. ............................................................................... 13
International Certificate of Guarantee ........................................................................................................................................... 14
The instructions identified in the upper right corner of the page, by numbers beginning with "199…" are intended to the teacher.
14
The instructions identified in the upper right corner of the page, by numbers beginning with "999…" are for safety information
and important warnings. ............................................................................................................................................................... 14
PCNs ...................................................................................................................................... 14
Os produtos Cidepe também são adequados aos Parâmetros Curriculares Nacionais - PCNs. ................................................ 14
Los productos Cidepe también son adecuados a los Parâmetros Curriculares Nacionais - PCNs. ........................................... 14
Cidepe's products also are adequate for Parâmetros Curriculares Nacionais - PCNs ............................................................... 14
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Física Experimental - Mecânica - Máquina de Atwood, com sensor e
software, LM - EQ812B
9999.992A .............................................................................................................................. 15
Informações e avisos importantes de uso e de serviços. ................................................................................................................. 15
Cuide e evite a corrosão de equipamentos. ................................................................................................................................... 15
A limpeza de equipamentos. ......................................................................................................................................................... 15
A manutenção em equipamentos não elétricos. ............................................................................................................................ 15
Caso de troca de peças ou reposição de peças. .............................................................................................................................. 15
Precauções quanto ao cabo de alimentação CA (caso houver). ..................................................................................................... 15
Algumas questões ambientais. ......................................................................................................................................................... 15
O descarte da embalagem. ............................................................................................................................................................. 15
O descarte de um produto não elétrico. ......................................................................................................................................... 16
O descarte de um produto elétrico. ............................................................................................................................................... 16
O descarte de pilhas elétricas (ou baterias), caso houver. ............................................................................................................. 16
Autor: Luiz Antonio Macedo Ramos - Direitos autorais reservados
Parte A - Instruções para o professor. .................17
Identificação do produto e seus componentes, passo a passo das montagens, cuidados, informações técnicas e teóricas relevantes. ........................................................................................................................................................................................... 17
Os diferentes níveis de sugestões experimentais nos manuais Cidepe. ........................................................................................ 17
Como montar um manual personalizado com a sequência experimental desejada, utilizando os produtos Cidepe. .................... 17
Onde encontrar o sumário atualizado das instruções que acompanham determinado equipamento constante em qualquer conjunto Cidepe. ................................................................................................................................................................................ 17
Outras informações e suporte técnico. .......................................................................................................................................... 17
1992.057_0_1 ......................................................................................................................... 18
Conheça a máquina de Atwood, com sensor e software, LM.. ...................................................................................................... 18
Como fazer a limpeza do equipamento. ........................................................................................................................................ 19
1992.057_2 ............................................................................................................................. 20
O que é uma máquina de Atwood. .................................................................................................................................................. 20
• Atwood, George (1746-1807). .............................................................................................................................................. 20
• Um exemplo de máquina de Atwood. ........................................................................................................................................ 20
• Para que serve a máquina de Atwood. ........................................................................................................................................ 20
• A redução da aceleração num sistema, usando a máquina de Atwood. ...................................................................................... 20
1992.057_4 ............................................................................................................................. 21
A aceleração obtida na máquina de Atwood. ................................................................................................................................. 21
Equacionamento para determinação da aceleração, desprezando o momento de inércia do disco. .......................................... 21
• O diagrama do corpo livre. ......................................................................................................................................................... 21
Equacionamento para determinação da aceleração, considerando o momento de inércia do disco. ........................................ 21
• O diagrama do corpo livre. ......................................................................................................................................................... 21
1992.057_6B ........................................................................................................................... 23
Conectando a máquina de Atwood à interface e ao sensor. ........................................................................................................... 23
• A conexão e a ajuste do sensor. ................................................................................................................................................... 23
• Alguns pontos críticos na utilização da máquina de Atwood. .................................................................................................... 23
• A roldana raiada. ......................................................................................................................................................................... 24
• A medida de tempo utilizando a roldana raiada, sensor e interface. ................................................................................................. 24
• Como determinar a distância percorrida pelo móvel, usando da roldana raiada. ....................................................................... 24
• Como determinar a posição final do móvel, usando a roldana raiada. ....................................................................................... 24
1992.288 ................................................................................................................................. 25
Guia do Usuário do aplicativo CidepeLAB - versão 4 ................................................................................................................... 25
Onde começar. ............................................................................................................................................................................... 25
2. Instalando os componentes. ...................................................................................................................................................... 25
A instalação do software. .............................................................................................................................................................. 25
O driver de comunicação USB. ..................................................................................................................................................... 25
Como remover o software. ............................................................................................................................................................ 25
3. O programa. .............................................................................................................................................................................. 25
A janela principal. ......................................................................................................................................................................... 25
4. Comandos do menu. .................................................................................................................................................................. 27
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Autor: Luiz Antonio Macedo Ramos - Direitos autorais reservados
Física Experimental - Mecânica - Máquina de Atwood, com sensor e
software, LM - EQ812B
4.1. O menu Configurar. ............................................................................................................................................................... 27
Interface. ....................................................................................................................................................................................... 27
Sensores. ....................................................................................................................................................................................... 27
Conexões. ...................................................................................................................................................................................... 27
Como relacionar um sensor com um canal. .................................................................................................................................. 28
Exemplos de configuração. ........................................................................................................................................................... 28
Adição de sensores analógicos. ..................................................................................................................................................... 28
Adição de sensores digitais. .......................................................................................................................................................... 28
4.2. Menu Curvas. ......................................................................................................................................................................... 29
Menu Salvar em Arquivo. ............................................................................................................................................................. 29
Menu Abrir Arquivo. .................................................................................................................................................................... 29
Apagar Todas. ............................................................................................................................................................................... 29
4.3 Menu Ferramentas. .................................................................................................................................................................. 29
4.4. Menu Controle de Sensores. .................................................................................................................................................. 29
Exemplo de habilitação. ................................................................................................................................................................ 30
4.5 Menu Sair. ............................................................................................................................................................................... 30
4.6. Menu Sobre. ........................................................................................................................................................................... 30
Como fazer atualizações do software. ........................................................................................................................................... 30
5. Ferramentas. .............................................................................................................................................................................. 30
5.1 Osciloscópio. ........................................................................................................................................................................... 31
Parâmetros do Osciloscópio .......................................................................................................................................................... 32
5.2. Grade de Aquisição. ............................................................................................................................................................... 32
Parâmetros da Grade de Aquisição. ............................................................................................................................................. 33
5.3. Indicador. ............................................................................................................................................................................... 33
5.4. Temporizador. ........................................................................................................................................................................ 33
5.5. Gráfico. .................................................................................................................................................................................. 35
Parâmetros do gráfico ................................................................................................................................................................... 36
5.6. Tabela. .................................................................................................................................................................................... 36
Parâmetros da tabela. .................................................................................................................................................................... 37
6. Exemplo de Habilitação de Sensores. ....................................................................................................................................... 37
Habilitação inicial. ........................................................................................................................................................................ 37
Desabilitando Sensores. ................................................................................................................................................................ 38
1992.018KG ........................................................................................................................... 39
Conheça o sensor fotoelétrico (photogate). ..................................................................................................................................... 39
1992.018L_1 ........................................................................................................................... 40
A conexão, o preparo e a utilização do sensor digital com a interface, exemplo de uso geral. ................................................... 40
• A conexão do sensor fotoelétrico à interface. ............................................................................................................................. 40
• Exemplo de fixação e utilização. ................................................................................................................................................ 40
• A utilização do sensor digital fotoelétrico com o software. ....................................................................................................... 40
• A instalação do sensor. ................................................................................................................................................................ 40
• A configuração do sensor. ........................................................................................................................................................... 41
• A adição da ferramenta temporizador. ........................................................................................................................................ 41
• A associação do sensor fotoelétrico à ferramenta temporizador. ................................................................................................ 41
Realizando uma coleta de dados, passo a passo. ............................................................................................................................ 41
• As formas de utilização do sensor fotoelétrico com o software. ................................................................................................ 42
Outros exemplos. ............................................................................................................................................................................... 43
• Conexão e preparo dos sensores digital fotoelétricos com a interface, uso no colchão de ar. .................................................... 43
• Como instalar os sensores. .................................................................................................................................................... 43
• Aquisição de dados em um MRU ou MRUV. ............................................................................................................................ 43
• Como configurar o sensor para um MRU ou MRUV. .......................................................................................................... 43
• Adicionando a ferramenta temporizador. .............................................................................................................................. 44
• Programando o temporizador. ............................................................................................................................................... 44
• Como salvar os dados de experimentos MRU ou MRUV. .................................................................................................... 44
• Aquisição de dados numa colisão inelástica. .............................................................................................................................. 45
• Como configurar os sensores para colisão inelástica. ........................................................................................................... 45
• Como adicionar e programar a ferramenta temporizador para colisão inelástica. ................................................................ 45
• Como salvar os dados de um experimento com colisão inelástica........................................................................................ 45
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Física Experimental - Mecânica - Máquina de Atwood, com sensor e
software, LM - EQ812B
• A aquisição de dados numa colisão elástica. .............................................................................................................................. 46
• Como configurar os sensores para uma colisão elástica. ...................................................................................................... 46
• Como adicionar e programar a ferramenta temporizador para uma colisão elástica. ............................................................ 46
• Como salvar os dados de um experimento com colisão elástica. .......................................................................................... 46
Parte B - Atividades para o aluno .................... 48
1032.014_B5 ........................................................................................................................... 49
A aceleração num movimento retilíneo uniformemente acelerado (desprezando o momento de inércia da polia) - interface,
LM. ..................................................................................................................................................................................................... 49
1032.014_B6 ........................................................................................................................... 52
Autor: Luiz Antonio Macedo Ramos - Direitos autorais reservados
A aceleração num movimento retilíneo uniformemente acelerado (considerando o momento de inércia da polia) - interface,
LM. ..................................................................................................................................................................................................... 52
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Física Experimental - Mecânica - Máquina de Atwood, com sensor e
software, LM - EQ812B
redução da aceleração num sistema, usando máquina 20
remover o software 25
reposição de peças 15
roldana raiada 24
roldana raiada, sensor e cronômetro com rolagem 24
Índice Remissivo
A
aceleração angular do disco 22
aceleração, considerando o momento de inércia 21
aceleração da gravidade 49, 52
aceleração, desprezando o momento de inércia 21
aceleração na máquina de Atwood 21
atualizações do software 30
Atwood, George (1746-1807) 20
S
segunda lei de Newton 21
software edição demonstração 11
sumário atualizado das instruções 17
T
C
cabo de alimentação CA 15
conexão do sensor fotoelétrico à interface
troca de peças
U
40
utilização do sensor fotoelétrico com o software 40, 42
D
Autor: Luiz Antonio Macedo Ramos - Direitos autorais reservados
15
descarte da embalagem 15
descarte de pilhas elétricas 16
descarte de um produto elétrico 16
descarte de um produto não elétrico 16
diagrama do corpo livre 21
dinâmica das rotações 22
distância percorrida, usando da roldana 24
dúvidas sobre equipamentos 17
E
equações da dinâmica das rotações para a polia
evite a corrosão de equipamentos 15
22
G
George Atwood
20
I
informações e suporte técnico 17
instalação do software 25
instalação, uso e manutenção do equipamento 15
instalar 25
J
janela de Configuração
janela principal 25
26
L
lei de Newton 21
limpeza de equipamentos 15
M
manual personalizado 17
manutenção em equipamentos não elétricos 15
máquina de Atwood 20
medida de tempo utilizando a roldana raiada 24
menu Configurar 27
Menu principal 25
momento de inércia de um disco pelo seu centro 22
P
pontos críticos na utilização da máquina de Atwood
posição final, usando a roldana 24
23
Q
questões ambientais 15
R
raias escuras da roldana
24
6