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Roteiro de Aula Prática Física geral e experimental: Energia
Curso: Engenharia Mecânica/ Engenharia elétrica
Disciplina: Física Geral e Experiemental: Energia
Clique aqui e veja orientações e exemplos de roteiro de aula prática.
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 1
Unidade: 1
Aula (White Label)/Seção (KLS): 3
SOFTWARE
☐Software / X Acesso on-line
X Pago / ☐ Não Pago
Infraestrutura:
Computador (exclusivamente) com acesso à internet, e com o mínimo de 4 GB de Memória
RAM.
Descrição do software:
O ALGETEC Laboratórios Virtuais é uma ferramenta online que simula situações reais de
laboratórios nas áreas de engenharia e saúde e seguem com alto grau de fidelização os
experimentos realizados nos equipamentos físicos da ALGETEC.
ATIVIDADE PRÁTICA 1
Atividade proposta:
Olá, caro aluno! Nesta atividade você irá operar os equipamentos do Laboratório Virtual para
investigar a validade do princípio de conservação de energia em um movimento de Rolamento,
isto é, um movimento onde um objeto cilíndrico é submetido a um movimento de translação
com rotação, que ocorrerá em um plano inclinado. Para fazer isso você precisará operar um
multicronômetro digital ligado a um sensor que irá registrar a velocidade de translação de dois
cilindros de aço: um oco e um maciço. Com os dados obtidos será possível calcular grandezas
como a velocidade angular, o momento de inércia, a energia cinética de translação, a energia
cinética de rotação e a energia potencial gravitacional para cada um dos objetos testados.
Objetivos:
O objetivo para o desevolvimento dessa atividade consiste em testar a aplicabilidade de conceitos
envolvidos no princípio de conservação de energia na prática.
De forma mais específica, obter os valores da energia cinética de translação e rotação dos objetos
testados no exato momento em que passarem pelo sensor para ser capaz de comparar com a
energia potencial gravitacional de cada objeto no momento inicial de seu movimento.
Procedimentos para a realização da atividade:
Para realizar este experimento, siga os passos indicados abaixo:
1. Você deverá acessar o link do simulador, via AVA, sem necessidade de login e senha da
plataforma do simulador.O experimento que será executado é descrito por “Princípio da
Conservação da Energia”.
2. Clicando no link, abrirá uma página em que você verá o menu abaixo. Clique na opção
“Experimento”, indicado na cor verde na figura abaixo, e acesse o laboratório virtual. É
importante notar que em seu primeiro acesso ao laboratório virtual o software pode
demorar um pouco para carregar; mas não se assuste, é normal. Nos próximos acessos
o carregamento será mais rápido. Caso tenha curiosidade, os outros itens do Menu podem
ser de boa ajuda. Mas atenção! Não siga o roteiro de acordo com o documento “roteiro.pdf”
disponibilizado nesta página. Tal arquivo pode ser uma fonte interessante para leitura
complementar e detalhamento, mas o procedimento que você deve adotar deve ser
exatamente como o descrito aqui em nosso Roteiro de Aula Prática.
3. Para dar início ao experimento, nivele a base com o auxílio do nível bolha. Para isso,
clique sobre o nível que está sobre a bancada e arraste até a posição destacada em
vermelho no plano inclinado. Para nivelar, basta clicar com o botão direito do mouse sobre
o nível bolha e selecionar a opção “Nivelar base”.
4. Ajuste a posição do sensor para a distância desejada. Para isso, clique sobre o sensor e
arraste o mouse. Perceba que, no canto inferior esquerdo da tela, surgirá uma janela,
como indicado na figura abaixo, com a escala graduada do plano inclinado e a indicação
da posição do sensor. Coloque-o na posição 300 mm da régua.
5. Agora, regule a inclinação da rampa, utilizando o fuso elevador. É possível posicionar o
fuso elevador para grandes inclinações (próximo ao transferidor) ou pequenas (próximo
ao bloco de madeira). Nesse experimento, deve-se posicionar o fuso para grandes
inclinações. Gire o fuso elevador, clicando com o botão direito do mouse sobre fuso e
selecionando a opção “Girar fuso” e, em seguida, Altere o ângulo de inclinação do plano
para 20°, utilizando as setas “Subir” e “Descer” para aumentar e diminuir o ângulo.
6. Para ligar o multicronômetro, acesse a câmera “Cronômetro”. Coloque a fonte de
alimentação na tomada, clicando sobre ela e arrastando até a posição desejada. Conecte
o cabo do sensor na porta S0 do cronômetro, clicando sobre ele e arrastando até a posição
desejada.
7. Ligue o cronômetro, clicando no botão “Power”. Selecione o idioma, clicando no botão
azul da esquerda, como indicado abaixo.
8. Selecione a função “F2 VM 1 SENSOR”, utilizando o botão azul da direita para procurar a
função e o botão central para selecionar.
9. Insira a largura do corpo de prova. Para isso, clique sobre o botão azul da direita. Ajuste
o valor para 50 mm, que corresponde ao diâmetro externo, tanto do cilindro oco, quanto
do cilindro maciço. Para isso, utilize as setas esquerda/direita para alterar a casa decimal
e as setas cima/baixo para alterar o valor. Em seguida, confirme o valor, clicando sobre o
botão azul da direita.
10. A partir de agora o experimento está pronto para começar. Retorne à câmera “Plano
Inclinado” e posicione o corpo de prova oco no plano inclinado. Para isso, clique sobre ele
e arraste até a posição desejada. Verifique o resultado da velocidade linear medida no
display do multicronômetro, clicando sobre o botão azul da esquerda e, logo após,
clicando sobre a seta da direita.
11. Realize o experimento três vezes para cada objeto, de modo a coletar os seguintes dados:
Velocidade Linear (m/s) Cilindro Oco Cilindro Maciço
Descida 1
Descida 2
Descida 3
Média
12. Posicionando a seta do mouse sobre os objetos, é possível o coletar os dados conforme
a tabela abaixo:
Especificações Cilindro Oco Cilindro Maciço
Massa (kg)
Diâmetro interno (m) –
Diâmetro externo (m)
13. Sabendo que o corpo foi solto da posição inicial 60 mm, e utilizando as equações que
você estudou no livro de Física Geral e Experimental: Energia, preencha uma tabela como
a que se segue:
Grandezas Cilindro Oco Cilindro Maciço
Momento de Inércia (kg.m²)
Velocidade Linear Média (m/s)
Velociade Angular (rad/s)
Energia Cinética de Translação (J)
Energia Cinética de Rotação (J)
Energia Cinética Total (J)
Energia Potencial Gravitacional Inicial (J)
Diferença percentual entre a Energia Cinética Total e a
Energia Potencial Inicial em relação a esta (J)
14. Por fim, faça uma análise a respeito da diferença, se existir, entre os valores da energia
potencial inicial e a energia cinética total no momento em que os objetos passam pelo
senso. Se houver, explique porque existe essa diferença.
Checklist:
1. Acesse a plataforma online da ALGETEC.
2. Acesse o Experimento Virtual “Princípio da Conservação da Energia”.
3. Posicione o nível sobre o plano inclinado e nivele a base.
4. Ajuste o sensor para a posição 300 mm na régua.
5. Regule a inclinação da rampa para 20º.
6. Conecte a fonte de energia do multicronômetro na tomada.
7. Conecte o cabo do sensor na porta S0 do multicronômetro.
8. Ligue o multicronômetro.
9. Escolha o idioma do multicronômetro.
10. Selecione a função “F2 VM 1 SENSOR”.
11. Insira a largura do corpo de prova, que será de 50 mm.
12. Posicione o cilindro oco próximo ao bloco de madeira e solte o botão do mouse.
13. Verifique o valor da velocidade linear e anote na tabela.
14. Repita os passos 12 e 13 mais duas vezes.
15. Repita o experimento com o cilindro maciço.
16. Posicione o mouse sobre os objetos para coletar os dados de dimensão e massa.
17. Preencha a tabela com as grandezas solicitadas através dos cálculos com os dados
medidos.
18. Compare os valores da Energia Potencial Gravitacional Inicial e da Energia Cinética Total.
Resultados da aula prática: Aluno, você deverá entregar:
Um arquivo contendo as três tabelas mostradas na seção “Procedimentos” e um pequeno texto
fazendo uma análise da possível diferença entre a Energia Potencial Inicial de cada objeto com
a Energia Cinética Total calculada no momento em que os objetos passam pelo sensor.
Referências:
● FRÓES, André Luís Delvas. Física geral e experimental: energia. Londrina: Editora e
Distribuidora Educacional S.A., 2016.
● Virtuaslab. Roteiro. Virtuaslab, 2022. Disponível em:
https://www.virtuaslab.net/ualabs/ualab/12/62d5a9f483844.html. Acesso em: 18 de jul.
2022.
Disciplina: Física Geral e Experiemental: Energia
Clique aqui e veja orientações e exemplos de roteiro de aula prática.
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 2
Unidade: 2
Aula (White Label)/Seção (KLS): 3
SOFTWARE
☐Software / X Acesso on-line
X Pago / ☐ Não Pago
Infraestrutura:
Computador (exclusivamente) com acesso à internet, e com o mínimo de 4 GB de Memória
RAM.
Descrição do software:
O ALGETEC Laboratórios Virtuais é uma ferramenta online que simula situações reais de
laboratórios nas áreas de engenharia e saúde e seguem com alto grau de fidelização os
experimentos realizados nos equipamentos físicos da ALGETEC.
ATIVIDADE PRÁTICA 2
Atividade proposta:
Olá, caro aluno! Nesta atividade você irá operar os equipamentos do Laboratório Virtual para
investigar as condições de equilíbrio de um corpo rígido. Para fazer isso você precisará operar
uma balança de prato com um contrapeso móvel para obter dados de distância ao eixo de
aplicação de forças, para ser capaz de calcular a massa dos objetos usados para causar uma
força de rotação na balança.
Objetivos:
Neste experimento, o objetivo consiste em aplicar e testar seus conhecimentos acerca de
momento de uma força e equiliíbrio de rotação para encontrar o valor da massa de 4 diferentes
corpos de prova.
Procedimentos para a realização da atividade:
Para realizar este experimento, siga os passos indicados abaixo:
1. Você deverá acessar o link do simulador, via AVA, sem necessidade de login e senha da
plataforma do simulador. O experimento que será executado é descrito por “Estática –
Balança de Prato”.
2. Clicando no link, abrirá uma página em que você verá o menu abaixo. Clique na opção
“Experimento”, indicado na cor verde na figura abaixo, e acesse o laboratório virtual. É
importante notar que em seu primeiro acesso ao laboratório virtual o software pode
demorar um pouco para carregar; mas não se assuste, é normal. Nos próximos acessos
o carregamento será mais rápido. Caso tenha curiosidade, os outros itens do Menu podem
ser de boa ajuda. Mas atenção! Não siga o roteiro de acordo com o documento “roteiro.pdf”
disponibilizado nesta página. Tal arquivo pode ser uma fonte interessante para leitura
complementar e detalhamento, mas o procedimento que você deve adotar deve ser
exatamente como o descrito aqui em nosso Roteiro de Aula Prática.
3. Para iniciar, posicione o mouse sobre o prato para observar algumas informações que
aparecerão em uma caixa de informações, como na figura baixo. Anote a massa do
prato.
4. Faça o mesmo para o contrapeso.
5. Em seguida, acesse a câmera “Pesos”, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre
o menu superior esquerdo. Posicione um peso na balança, clicando com o botão
esquerdo do mouse sobre o peso escolhido. Inicie o experimento utilizando o maior
peso. Observe que, ao posicionar o peso no prato, foi adicionado um desequilíbrio no
sistema.
6. Então, acesse a opção de câmera “Contrapeso”, clicando com o botão esquerdo do
mouse sobre o menu superior esquerdo.
7. Para que a balança entre equilíbrio, você deverá ajustar o contrapeso, deslocando-o ao
longo da haste até que o prato fique centralizado. Faça isso pressionando o botão
esquerdo do mouse sobre o mesmo, conforme destacado pela seta vermelha na
imagem abaixo, e arrastando-o até que a balança retorne ao equilíbrio. Observe que,
após clicar no contrapeso, na parte inferior esquerda da tela será exibida a vista
ortogonal, onde é possível verificar a posição no contrapeso na haste.
8. Acesse a câmera “Frontal” para retornar a tela inicial do experimento. Para facilitar a
visualização dos valores de distância referentes ao posicionamento do peso no prato e
do contrapeso, clique com o botão esquerdo do mouse sobre a opção “Inspecionar” em
destaque.
9. Obtenha as distâncias do peso e contrapeso ao pivô da balança (eixo de rotação) e
anote os valores.
10. Repita os procedimentos anteriores para cada um dos outros três corpos de prova
separadamente.
11. Por fim, utilizando a equação de equilíbrio de momentos, calcule a massa de cada corpo
de prova.
Checklist:
1. Acesse a plataforma online da ALGETEC.
2. Acesse o Experimento Virtual “Estática – Balança de Prato”.
3. Anote a massa do prato.
4. Anote a massa o contrapeso.
5. Posicione um corpo de prova sobre o prato da balança.
6. Ajuste o contrapeso até obter o equilíbrio.
7. Anote as distâncias do peso e do contrapeso até o pivô da balança.
8. Repita os procedimentos para os outros três corpos de prova.
9. Calcule a massa de cada corpo de prova utilizando a condição de equilíbrio de momentos.
Resultados da aula prática: Aluno, você deverá entregar:
Um arquivo contendo: os valores de distância do contrapeso obtidas para a que condição de
equilíbrio fosse satisfeita em cada um dos casos testados; os cálculos da massa de cada corpo
de prova testado.
Referências:
● FRÓES, André Luís Delvas. Física geral e experimental: energia. Londrina: Editora e
Distribuidora Educacional S.A., 2016.
● Virtuaslab. Roteiro. Virtuaslab, 2022. Disponível em:
https://www.virtuaslab.net/ualabs/ualab/23/62d6089155303.html. Acesso em: 18 de jul.
2022.
Disciplina: Física Geral e Experiemental: Energia
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ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 3
Unidade: 3
Aula (White Label)/Seção (KLS): 3
SOFTWARE
☐Software / X Acesso on-line
X Pago / ☐ Não Pago
Infraestrutura:
Computador (exclusivamente) com acesso à internet, e com o mínimo de 4 GB de memória
RAM.
Descrição do software:
O ALGETEC Laboratórios Virtuais é uma ferramenta online que simula situações reais de
laboratórios nas áreas de engenharia e saúde e seguem com alto grau de fidelização os
experimentos realizados nos equipamentos físicos da ALGETEC.
ATIVIDADE PRÁTICA 3
Atividade proposta:
Olá, caro aluno! Nesta atividade você irá operar os equipamentos do Laboratório Virtual para
investigar o princípio de Arquimedes na prática. Para fazer isso você precisará operar um
dinamômetro para verificar a quais forças estão submetidas um cilindro maciço sob diferentes
circunstâncias. Com os dados de força obtidos será possível calcular a força de empuxo e o
volume do cilindro.
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