quinta-feira, 8 de agosto de 2019

Primeira aula do professor Rafael Rodrigues da Disciplina de Instrumentação I do curso de Licenciatura em Física da UFCG campus Cuité, período 2019.2

O professor Rafael Rodrigues está ministrando aulas para a turma de Instrumentação I do  curso Noturno de Licenciatura em Física da UFCG, campus Cuité, neste período letivo que iniciou essa semana.
Veja os tópicos Analisados, no primeiro dia de aula: como ensinar tendo a teoria e prática fazendo parte de um todo, de acordo com os parâmetros curriculares nacionais (PCN).

O objetivo principal é construir kits sobre os tópicos visto em Física do primeiro ano do ensino médio: cinemática, dinâmica, trabalho, energia, momento linear, choque elástico e anelástico, momento angular.

O primeiro projeto discutido foi sobre a verificação experimental do movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV).




Um exemplo simples de movimento variado é a queda livre de um corpo abandonado de uma certa altura; cuja velocidade inicial é nula. Este foi um dos problemas analisados por Galileu em seus trabalhos, que deram início à era da pesquisa científica na área da Física. Na verdade, na época de Galileu Galilei não era possível fazer o vácuo, ele usou um experimento hipotético.
As experiências de Galileu e muitas outras posteriores, acabaram estabelecendo como fator experimental que o movimento de queda livre de um corpo solto ou lançado verticalmente, na medida em que a resistência do ar possa ser desprezada, é um movimento retilíneo uniformemente acelerado, em que a aceleração é a mesma para todos os corpos (embora sofra pequenas variações de ponto a ponto da terra). Esta aceleração da gravidade é indicada pela letra (g) e seu valor aproximado é: g = 978cm/s2   ou  no SI, torna-se 
g=9,8 m/s2.=980cm/s
Nesta aula,  abordamos uma experiência acessível ao ensino médio e ao último ano do ensino fundamental, no intuito de investigar o movimento de um corpo sujeito a uma aceleração constante. Estudamos esse tipo de movimento utilizando um trilho de zinco ou uma calha de plástico, e, com a ajuda de um bloco de madeira ou uma esfera de aço, impomos uma rápida inclinação.
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A seguir, escolhemos um ponto de referência (o ponto na eminência do movimento da esfera) sobre o plano inclinado, e registramos, a partir desse, pontos de 18 em 18 ou de 20 em 20 centímetros. Abandonamos a esfera metálica na origem (posição inicial, isto é, Xo = 0), acionamos o cronômetro no instante em que a esfera começa a rolar. Em seguida, calculamos o tempo de percurso para cada dezoito centímetros, procedemos assim quatro vezes para ser possível a obtenção de uma média aritmética. Anotamos todos os dados obtidos em uma tabela, contendo também os valores calculados para o quadrado da média aritmética.
            A partir dos resultados anotados na tabela, esboçamos os gráficos da posição em função do tempo, posição em função do tempo ao quadrado em papel milimetrado. Analisando as curvas obtidas chegamos a determinar a aceleração escalar e as velocidades ao fim de cada intervalo. Esboçamos também o gráfico da velocidade em função do tempo. Vale salientar que, de acordo com a necessidade de arredondamento das medidas utilizadas, adotamos o critério de proximidade para os algarismos significativos corretos.
            A aceleração é calculada experimentalmente através do coeficiente angular da reta no gráfico da posição versus o tempo ao quadrado. O primeiro passo é escolher uma inclinação constante arbitrária para realizarmos os lançamentos. A melhorar precisão do valor obtido para a aceleração foi obtida quando se utilizou uma pequena inclinação do trilho, evitando grandes inclinações que acarretariam grandes velocidades e pequenos intervalos de tempo e, assim, dificultando as medidas para o instrumental utilizado.

            O coeficiente angular da reta, no gráfico de x versus t2 no (MRUV), tem dimensão de comprimento dividido pela dimensão de tempo ao quadrado, que corresponde exatamente à dimensão de aceleração. Logo, para calculá-la devemos escolher dois pontos que estejam sobre a reta e condiserar seus respectivos valores nos eixos vertical e horizontal. 

Blog rafaelrag

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