Cinemática – Movimento Uniforme e Uniformemente Variado – Aula 4: Movimento Bidimensional – Receba a Atividade Resolvida

A atividade prática Cinemática – Movimento Uniforme e Uniformemente Variado – Aula 4: Movimento Bidimensional é uma oportunidade incrível para quem deseja compreender de forma clara e objetiva os fundamentos do movimento em duas dimensões, essencial para os cursos de Engenharia. Essa aula aborda os conceitos de movimento uniforme e uniformemente variado no contexto bidimensional, com aplicações que integram teoria e prática, facilitando o aprendizado e a compreensão dos fenômenos físicos.

O que é o Movimento Bidimensional?

O movimento bidimensional ocorre quando um objeto se desloca simultaneamente em duas direções (horizontal e vertical). Nesse tipo de movimento:

• A componente horizontal é uniforme, ou seja, a velocidade permanece constante.
• A componente vertical é uniformemente variada, sendo influenciada pela aceleração da gravidade.

Essa análise permite a resolução de problemas complexos de forma simples e organizada, sendo amplamente aplicada em áreas como lançamentos oblíquos, quedas inclinadas e trajetórias parabólicas.

O que você recebe ao adquirir esta atividade?

Este material inclui a atividade prática resolvida com:

• Respostas detalhadas e explicações claras sobre os cálculos e conceitos envolvidos.
• Gráficos como Velocidade x Tempo e Posição x Tempo, criados com base nos dados experimentais.
• Passo a passo para calcular grandezas físicas como aceleração, velocidade instantânea e deslocamento.
• Comparações entre os resultados obtidos para diferentes objetos em movimento.

Por que adquirir este material?

• Economia de tempo: Concentre-se no aprendizado e deixe a resolução dos cálculos conosco.
• Apoio completo: Receba uma atividade pronta para uso, ideal para entender os conceitos e aprimorar seus estudos.
• Qualidade garantida: Material desenvolvido com base nos conceitos teóricos e aplicados, de forma didática e acessível.

Para quem é indicado?

• Estudantes de Engenharia que precisam resolver atividades práticas de Física.
• Alunos que desejam reforçar seus conhecimentos sobre movimento uniforme e uniformemente variado.
• Quem busca um material de alta qualidade para complementar seus estudos acadêmicos.

Como adquirir?

Compre e faça o download imediato ou entre em contato para receber a atividade prática resolvida em formato word, pronta para ser utilizada. Esse material é ideal para quem deseja aprender com eficiência e garantir uma compreensão sólida sobre o movimento bidimensional.

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MATERIAIS NECESSÁRIOS

• Cesto;

• Eletroímã;

• Esferas de aço;

• Multicronômetro;

• Plano vertical;

• Sensor fotoelétrico.

PROCEDIMENTOS

1.  REALIZANDO AS LIGAÇÕES ELÉTRICAS

Conecte o cabo do eletroímã, o cabo do sensor de passagem e o cabo da chave liga/desliga ao cronômetro.

Conecte o cabo do eletroímã na chave liga/desliga.

Conecte o cabo do cronômetro para a chave liga/desliga.

2.  LIGANDO CRONÔMETRO

Conecte a fonte de alimentação a fonte de energia e ligue o cronômetro.

3.  ACIONANDO O ELETROÍMÃ

Ligue a chave, acionando o botão liga/desliga.

4.  POSICIONANDO A ESFERA

Posicione a esfera menor no eletroímã.

5.  MEDINDO O DIÂMETRO DA ESFERA

Realize a medida do diâmetro da esfera, observando, de perto, o eletroímã. A esfera deve apresentar diâmetro 12 mm.

6. POSICIONANDO O SENSOR

Posicione o sensor 100 mm abaixo da esfera. Observe que, como o diâmetro da esfera menor é de 12mm, você deverá mover o sensor até a posição 112mm.

7. PROMOVENDO A QUEDA LIVRE DA ESFERA

Desligue o eletroímã, para que a esfera caia livremente. Após a queda da esfera é possível verificar o tempo no visor do cronômetro. Anote este valor!

Ligue novamente o eletroímã para que a esfera seja fixada e não caia sobre o cesto.

8. REPETINDO O EXPERIMENTO

Posicione a esfera novamente no plano vertical, resete o cronômetro e certifique-se que serão realizadas cinco medições. Realize o experimento para cada esfera nas posições 112mm, 212mm, 312mm, 412mm, 512mm.

Crie uma tabela semelhante à apresentada e anote os valores encontrados para cada uma das 5 repetições do experimento.

Pos. sensor (mm)	T1 (s)	T2 (s)	T3 (s)	T4 (s)	T5 (s)	Tmédio (s)	g (m/s2)	V (m/s)
112
212
312
412
512

 

Você usará esta tabela para anotar os valores da aceleração da gravidade e da velocidade da esfera que irá calcular.

9. POSICIONANDO A ESFERA DA MESA

Posicione a esfera sobre a mesa para reiniciar o experimento.

10. ENSAIANDO A SEGUNDA ESFERA

Repita o experimento a partir do passo 3 para a outra esfera. Observe que a esfera maior possui diâmetro igual a 24mm, neste caso as posições do sensor deverão ser ajustadas conforme este diâmetro (124mm, 224mm, 324mm, 424mm, 524mm).

11. ANALISANDO OS RESULTADOS

Siga para a seção “Avaliação de Resultados”, neste roteiro, e responda de acordo com o que foi observado no experimento.

AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS

ENSAIANDO A PRIMEIRA ESFERA:

1. Construa o gráfico “Posição do sensor x Tempo médio” e observe a relação entre as variáveis posição e tempo. Qual função melhor descreveria esta relação? Exemplos: função linear, quadrática, cúbica etc.

2. Construa o gráfico “Posição do sensor x Tempo médio ao quadrado” e observe a relação entre as variáveis posição e tempo. Qual função melhor descreveria esta relação? Exemplos: função linear, quadrática, cúbica etc.

3. Compare os gráficos construídos anteriormente. Você observou alguma diferença entre eles? Se sim, qual o motivo desta diferença?

4. Utilize a equação (5) do resumo teórico para calcular o valor da aceleração da gravidade em cada ponto e complete a tabela que você fez anteriormente. Em seguida compare os valores encontrados.

g=2ht2      5

5. Em seguida compare os valores encontrados. Houve diferença nos valores encontrados? Se sim, o que você acha que proporcionou essa diferença?

6. Utilize a equação (4) do resumo teórico para calcular o valor da velocidade instantânea em cada ponto e complete a tabela.

v=g.t      4

7. Construa o gráfico da “Velocidade x Tempo”. Qual o comportamento da velocidade?

ENSAIANDO A SEGUNDA ESFERA:

1. Compare os valores obtidos para a aceleração da gravidade. Houve diferença nos valores encontrados? Explique-a.

2. Compare os gráficos de “Velocidade x Tempo” obtidos com as duas esferas. A velocidade varia igualmente para as duas esferas?

3. Compare os tempos de queda das esferas. Explique o resultado!

4. Com base nos resultados obtidos e nos seus conhecimentos, como seria o comportamento do tempo se o experimento fosse realizado com uma esfera ainda menor do que as que você utilizou no experimento?

TUTORIAL VIRTUALAB

1. REALIZANDO AS LIGAÇÕES ELÉTRICAS

Neste passo você irá conectar todos os componentes elétricos do circuito abaixo. Isto inclui conectar o sensor, o eletroímã, o cronômetro e a chave liga/desliga, de modo a possibilitar o adequado andamento do experimento.

No sistema de medidas para o experimento, cada componente exerce uma função para a obtenção dos dados. A chave liga/desliga é utilizada para acionar o eletroímã, permitindo, assim, que a esfera seja fixada no topo da haste de ensaio. Desative a chave liga/deliga para que a esfera caia em queda livre. O sensor fotoelétrico é utilizado para identificar a passagem da esfera pela posição determinada. O eletroímã é utilizado para fixar a esfera no topo da haste de ensaio, sendo acionado e desativado pela chave liga/desliga. Por fim, o cronômetro é utilizado para registrar o tempo que a esfera percorre o trajeto determinado até o sensor em queda livre.

Acesse a câmera “Cronômetro, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o menu superior esquerdo.

Visualize os acoplamentos e cabos.

Conecte o eletroímã ao cronômetro, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o cabo vermelho em destaque, arrastando-o e colocando-o na posição indicada.

Conecte o cabo do sensor de passagem ao cronômetro, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o cabo amarelo em destaque, arrastando-o e colocando-o na posição indicada.

Conecte o cabo da chave liga/desliga ao cronômetro, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o cabo azul em destaque, arrastando-o e colocando-o na posição indicada.

Conecte o cabo do eletroímã na chave liga/desliga, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o cabo em destaque, arrastando-o e colocando-o na posição indicada.

Em seguida, conecte o cabo que vai do cronômetro para a chave liga/desliga, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o cabo em destaque, arrastando-o e colocando-o na posição indicada.

2. LIGANDO O CRONÔMETRO

Acesse a câmera “Bancada”.

Conecte a fonte de alimentação do cronômetro à fonte de energia, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre a fonte de alimentação e arraste-a para a posição em destaque.

Agora é possível visualizar a tela do cronômetro.

Ligue o cronômetro, clicando com o botão esquerdo do mouse no botão “Power”.

3. ACIONANDO O ELETROÍMÃ

Clique com o botão esquerdo do mouse no botão da chave para que ele mude de posição, acionando a chave e ligando o eletroímã.

4. POSICIONANDO A ESFERA

Posicione a esfera menor no eletroímã, clicando com o botão direito do mouse na esfera menor (Peso = 7g) e selecione a opção “Posicionar no plano vertical”.

5. MEDINDO O DIÂMETRO DA ESFERA

Observe o diâmetro da esfera, acessando a câmera “Eletroímã”. O diâmetro da esfera é igual a 12mm.

Anote esse valor!

6. POSICIONANDO O SENSOR

Acesse a câmera “Plano vertical”.

Posicione o sensor 100 mm abaixo da esfera, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre ele.

Observe que, como o diâmetro da esfera menor é de 12mm, você deverá mover o sensor até a posição 112mm.

7. PROMOVENDO A QUEDA LIVRE DA ESFERA

Desligue o eletroímã, para que a esfera caia livremente, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre a chave (liga/desliga).

Após a queda da esfera é possível verificar o tempo no visor do cronômetro. Anote este valor!

Ligue novamente o eletroímã para que a esfera seja fixada e não caia sobre o cesto.

8. REPETINDO O EXPERIMENTO

Acesse a câmera “cesto”.

Posicione a esfera novamente no plano vertical, clicando com o botão direito do mouse sobre a esfera e selecionando a opção “Posicionar no plano vertical”.

Resete o cronômetro, clicando com o botão esquerdo do mouse no botão “Reset” do cronômetro.

Realize cinco medições.

Realize o experimento para cada esfera nas posições 112mm, 212mm, 312mm, 412mm, 512mm.

Crie uma tabela semelhante à apresentada e anote os valores encontrados para cada uma das 5 repetições do experimento.

Pos. sensor (mm)	T1 (s)	T2 (s)	T3 (s)	T4 (s)	T5 (s)	Tmédio (s)	g (m/s2)	V (m/s)
112
212
312
412
512

Você usará esta tabela para anotar os valores da aceleração da gravidade e da velocidade da esfera que irá calcular.

9. POSICIONANDO A ESFERA NA MESA

Acesse a câmera “Cesto”.

Posicione a esfera sobre a mesa, clicando com o botão direito do mouse sobre a esfera e selecione a opção “Posicionar na mesa”.

10. ENSAIANDO A SEGUNDA ESFERA

Repita o experimento a partir do passo 3 para a outra esfera. Observe que a esfera maior possui diâmetro igual a 24mm, neste caso as posições do sensor deverão ser ajustadas conforme este diâmetro (124mm, 224mm, 324mm, 424mm, 524mm).

11. ANALISANDO OS RESULTADOS

Siga para a seção “Avaliação de Resultados”, neste roteiro, e responda de acordo com o que foi observado no experimento.