sexta-feira, 11 de abril de 2025

Aula 26-Instrumentação I-Alguns Experimentos Propostos, UFCG 2024.2, professor Rafael, nesta sexta, 11


                                 UFCG,  campus Cuité.

 Segue os  critérios de avaliação. Nota 1=(3L+3K+4R)/10, L=médias das 2 notas das listas de execícios, K=média dos 2 relatórios e R=Resumos das aulas.

 Nota 2=(3L+3K+4R)/10, L=médias das 2 notas das listas de execícios L3 e L4, K=média dos 3 relatórios (k3-Leis de Newton, k4-Força de atrito e k5-oscilador massa-mola) e R=Resumos das aulas.

 Nota 3=(3L+3K+4R)/10, L=médias das 2 notas das listas de execícios L5-ondas mecânicas e L6-eletromagnética e onda de matéria K=média de 2 relatórios(k7-Energia mecânica e K8-ondas ) e R=Resumos das aulas.

Nota 4=(3L+3K+4R)/10, L=médias das 2 notas das listas de execícios L7-Termologia e calorimetria e L8- Dilatação térmica e as  leis da termodinâmica K=média dos 2 relatórios ( k7-Fluido e k8-Física térmica) e R=Resumos das aulas.


Até o momento temos 9 experimentos com materiais de baixo custo. 

Experimentos Propostos


1) Aceleração experimental no MRUV, usando um trilho de cortina ou um carrinho ou uma linha esticada
2) Lançamento horizontal, usando uma calha de madeira ou de borracha(mangueira)
3) Leis de Newton, usando um carrinho e polia
4) Força de Atrito, dois pedaços de madeira
5) Medir a aceleração da Gravidade usando o pêndulo simples
6) Período do oscilador massa-mola
7) Ondas-Frequência de um vibrador
8) Medir a aceleração da Gravidade usando escoamento de líquido
9) Período do Pêndulo de Torção
10) Medir a densidade de um sólido usando o princípio de Arquimedes.
11) Física Térmica. Verificar a lei de Boyle, será na próxima aula.
12) Construir uma máquina térmica.

 

Foi visto no primeiro vídeo desta disciplina de instrumentação I o projeto para determinar a aceleração de uma esfera rolando em trilho de cortina, usando o artifício do coeficiente angular da reta. 

Veja os dois vídeos.
Fazendo a medida do tempo, no MRUV.

Questões do ENEM

ENEM 2010. Questão 46 - caderno amarelo da prova de Ciências da Natureza e suas Tecnologias de 2010.

Em nosso cotidiano, utilizamos as palavras “calor” e “temperatura” de forma diferente de como elas são usadas no meio científico. Na linguagem corrente, calor é identificado como “algo quente” e temperatura mede a “quantidade de calor de um corpo”. Esses significados, no entanto, não conseguem explicar diversas situações que podem ser verificadas na prática.

Do ponto de vista científico, que situação prática mostra a limitação dos conceitos corriqueiros de calor e temperatura?

a) A temperatura da água pode ficar constante durante o tempo que estiver fervendo.

b) Uma mãe coloca a mão na água da banheira do bebê para verificar a temperatura da água.

c) A chama de um fogão pode ser usada para aumentar a temperatura da água em uma panela.

d) A água quente que está em uma caneca é passada para outra caneca a fim de diminuir sua temperatura;

ENEM 2013. Em um experimento foram utilizadas duas garrafas PET, uma pintada de branco e a outra de preto, acopladas cada uma a um termômetro. No ponto médio da distância entre as garrafas, foi mantida acesa, durante alguns minutos, uma lâmpada incandescente. Em seguida a lâmpada foi desligada. Durante o experimento, foram monitoradas as temperaturas das garrafas:
a) enquanto a lâmpada permaneceu acesa e
b) após a lâmpada ser desligada e atingirem equilíbrio térmico com o ambiente. Termômetro

A taxa de variação da temperatura da garrafa preta, em comparação à da branca, durante todo experimento, foi

a) igual no aquecimento e igual no resfriamento.
b) maior no aquecimento e igual no resfriamento.
c) menor no aquecimento e igual no resfriamento.
d) maior no aquecimento e menor no resfriamento.
e) maior no aquecimento e maior no resfriamento.


Repostas das questões do ENEM no final desta postagem. 

Texto em Latex.

Segue duas questões 

1)  A água tem um comportamento anômalo entre $0^oC$ e $4^oC,$ obtendo a densidade máxima
quando a temperatura atinge $4^oC?$ Justifique a sua resposta.
b) Calor latente \'e a grandeza Física relacionada à quantidade de calor que uma unidade
de massa de determinada substância deve receber ou ceder para mudar de fase, ou seja, passe
do estado sólido para o estado líquido, do estado líquido para o estado gasoso e vice-versa.
Unidade no SI: $J/kg$ ( Joule por quilograma), caloria por grama $(cal/g)$.
Calcule a quantidade de calor necessária para transformar $80g$ de gelo sob a temperatura
negativa de $-20^oC$ para o estado líquido numa temperatura de $90^oC.$ Lembre-se que o calor
Latente do gelo, calores específicos do gelo e da \'agua, respectivamente,
$ L, c_{gelo}, c_a,$ são dados
por $L = 80\frac{cal}{g^oC}, c_{gelo} = 0,5\frac{cal}{g^oC}, c_a = 1,0\frac{cal}{g^oC}.$


 2) a) Em 1662, o químico e holandês Robert Boyle e, independentemente, em 1676, o físico e
biólogo francês Edme Mariotte, observaram que um g\'as sob temperatura constante, a
pressão é inversamente proporcional ao volume. Como você faria uma experiência para
verificar a lei de Boyle-Mariotte? Desenhe a curva isoterma que representa essa lei. 

b) Utilize a primeira lei da Termodinâmica para relacionar o trabalho termodinâmico, calor e
energia interna de um gás nas seguintes transformações isotérmica(Temperatura constante), isobárica(Pressão constante) e isocórica(Volume constante).


Repostas das questões do ENEM final desta postagem. ENEM 2010. Letra A. ENEM 2013. Resposta E.



Q 44) Um cubo de gelo de 10 g a − 10 o^C e colocado num lago que est á a  15 o^C. Calcule a variação de entropia do  sistema quando o cubo de gelo atingir o equilíbrio térmico com o lago. O calor específico do gelo é 0,50 cal/g.o^C.
. ( Sugestão: O cubo de gelo afetará a temperatura do lago?) 

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