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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE MINAS GERAIS 
CAMPUS SANTA LUZIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ROTEIROS DE PRÁTICA 
LABORATÓRIO DE FÍSICA 
 
 
 
Santa Luzia 
2018 
 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
Versão 2019-1 
 
2 
 
Sumário 
 
Apresentação ...................................................................................................................................... 5 
Atrito Entre Superfícies Sólidas ........................................................................................................... 6 
Equilíbrio de Forças no Plano Inclinado ............................................................................................ 10 
MRU e MRUA no Trilho de Ar ........................................................................................................... 13 
Movimento Retilíneo Uniformemente Acelerado no Plano Inclinado ............................................. 18 
Movimento Retilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA) – Queda Livre ....................................... 21 
Movimento Retilíneo Uniforme ........................................................................................................ 25 
Alcance no Movimento Balístico ....................................................................................................... 29 
Pêndulo Balístico ............................................................................................................................... 32 
Movimento Circular Uniforme (MCU) ............................................................................................... 35 
Lei de Hooke - Determinação da Constante Elástica de uma Mola .................................................. 40 
Colisão Inelástica e Coeficiente de Restituição ................................................................................. 43 
Rolamento e Momento de Inércia .................................................................................................... 46 
Conservação da Energia Mecânica – Queda Livre ............................................................................ 50 
Mudança de Estado Físico da Água ................................................................................................... 53 
Calor Específico de um Sólido – Método Seco .................................................................................. 56 
Calor Específico de um Sólido – Troca de Calor com a Água ............................................................ 59 
Transformação Isotérmica ................................................................................................................ 61 
Dilatação de um Corpo de Prova ....................................................................................................... 64 
Movimento Harmônico Simples – Função Horária da Posição ......................................................... 69 
Movimento Harmônico Simples - Determinação da Constante Elástica de uma Mola .................... 73 
Pêndulo Simples e Pêndulo Físico ..................................................................................................... 77 
Modos normais de vibração em uma corda ..................................................................................... 82 
Velocidade de Propagação de uma Onda Transversal em uma Mola .............................................. 84 
Balança de torção – Determinação do Módulo de Cisalhamento de um Fio ................................... 86 
Lei de Ohm ........................................................................................................................................ 88 
Potência Elétrica ................................................................................................................................ 92 
Fenômenos Magnéticos .................................................................................................................... 95 
Campo Magnético no Interior de Bobinas ........................................................................................ 99 
Resistência Interna de uma Bateria ................................................................................................ 102 
Resistência Interna do Voltímetro .................................................................................................. 104 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
Versão 2019-1 
 
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Resistividade ................................................................................................................................... 106 
Associação de Capacitores e Circuito RC......................................................................................... 110 
Lei das Malhas de Kirchhoff ............................................................................................................ 113 
Circuito RL ....................................................................................................................................... 115 
Transformador abaixador e elevador de tensão ............................................................................. 117 
Diodo ............................................................................................................................................... 120 
Bibliografia ...................................................................................................................................... 122 
Recursos para o Aluno..................................................................................................................... 123 
Modelo de Relatório ....................................................................................................................... 124 
Práticas alteradas em relação a versão 2018-1 .............................................................................. 126 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
Versão 2019-1 
 
4 
 
 
 
Elaboração: 
Mariana de Castro Prado 
Revisão: 
Helane Lúcia Oliveira de Morais 
Lucas Paulo Almeida Oliveira 
Versão: 
2019-1 
 
 
 
 
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Minas Gerais 
Campus Santa Luzia 
Rua Erico Veríssimo, 317, Bairro Londrina. 
Santa Luzia – MG 
mariana.prado@ifmg.edu.br 
 
 
 
 
Esta apostila está protegida por direitos autorais e não pode ser reproduzida 
sem consentimento fora do âmbito das disciplinas que utilizam o Laboratório 
de Física do IFMG campus Santa Luzia. 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
Versão 2019-1 
 
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Apresentação 
 
Este material foi elaborado para uso nas atividades práticas realizadas no laboratório 
de física do IFMG campus Santa Luzia. Ele engloba práticas de mecânica clássica, 
termodinâmica, oscilações e ondas e eletromagnetismo. 
O trabalho no laboratório deve sempre ser conduzido com cuidado e 
meticulosamente, respeitando-se as regras de utilização e segurança. Os materiais devem 
sempre ser utilizados da forma correta e para o fim que foram projetados. 
As medições são as protagonistas do trabalho experimental. No final deste material, 
encontra-se uma bibliografia sugerida para estudo da forma correta de se obter e tratar 
dados. 
Exprimir as medidas feitas, relacioná-las aos fenômenos físicos e relatar os resultados 
em linguagem técnico-científica é de fundamental importância. Para tal, nos anexos 
encontra-se um modelo de relatório que servirá de baliza para que você redija seus 
resultados. 
Caso você tenha dúvida sobre a utilização do laboratório, procure sempre seu 
professor ou os técnicos de laboratórios! 
 
 
 
 
 
“Nada é tão maravilhoso que não possa existir, se admitido pelas leis da Natureza." 
Michael Faraday 
 
“Alegações extraordinárias exigem evidências extraordinárias.” 
Carl Sagan 
 
 
 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
Versão 2019-1 
 
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Atrito Entre SuperfíciesSólidas 
 
Introdução 
 
O grupo deve procurar compreender os fenômenos envolvidos no atrito entre superfícies 
sólidas. Expor, na introdução, todos os conceitos importantes relativos ao tema. Compreender que 
as equações comumente usadas para calcular o atrito são modelos e não leis universais. Quais são 
suas limitações? Qual a origem microscópica da força de atrito? 
 
Sugestões de leitura: 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos da Física: mecânica. 9. ed. Rio de 
Janeiro: LTC, 2012. v. 1. Capítulo 6, seções 6-2 e 6-3. 
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: mecânica. 5. ed. São Paulo: Blucher, 2013. v. 1. 
Capítulo 5, seções 5.1 e 5.2. 
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física I Sears & Zemansky: Mecânica. 12. ed. São Paulo: 
Addison Wesley, 2008. Capítulo 5, seção 5.3. 
HEWITT, Paul G. Física conceitual. 12. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011. Capítulo 4, seção 4.2. 
 
Objetivo 
 
Estudar o atrito entre superfícies sólidas, determinar os coeficientes de atrito estático e 
dinâmico. 
 
Material 
 
• Plano inclinado articulável (4). 
• Corpo de prova de madeira com 
uma face revestida de 
emborrachado (3). 
• Dinamômetro de 2 N (1). 
• Nível de bolha 
• Rampa acessória de plástico (5). 
 
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Figura 1 – Montagem experimental para estudar o atrito numa superfície plana. Conectar o 
dinamômetro diretamente ao corpo de prova. 
 
Figura 2 – Montagem do experimento de atrito no plano inclinado. 
Procedimento – Parte I 
 
1. Ler o manual do dinamômetro. Zerar apropriadamente o instrumento para cada 
ângulo de uso. Sempre se certificar que a escala não está encostando na capa 
plástica ao fazer medições. 
2. Determine e anote o peso (e sua incerteza) do corpo de prova usando o 
dinamômetro. 
3. Nivele o plano inclinado horizontalmente com a rampa acessória presa a ele. Use o 
nível de bolha. 
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4. Acoplar o dinamômetro ao corpo de prova e apoiar a superfície revestida na rampa 
acessória. Mantenha o dinamômetro paralelo à superfície da rampa, de forma a 
aplicar uma força horizontal no corpo de prova. 
5. Puxar o dinamômetro lentamente verificando a força que está sendo aplicada ao 
corpo de prova. Repetir esse procedimento até ser capaz de estimar qual é a menor 
força capaz de colocar o corpo de prova em movimento e expressar seu valor com 
sua respectiva incerteza. 
6. Desenhe o diagrama de forças do corpo de prova quando ele está prestes a entrar 
em movimento. 
7. Calcule o coeficiente de atrito estático entre o bloco e a placa. Calcule a incerteza. 
8. Repita os procedimentos de 4, 5 e 7 para o corpo de prova com a face de madeira em 
contato com a placa. 
9. Ainda com a face de madeira em contato com a placa, aplique uma força horizontal 
suficiente para manter o corpo em movimento em velocidade baixa e o mais 
constante possível. 
10. Repita o procedimento pelo menos 5 vezes (alunos diferentes) e faça uma tabela com 
os valores de força. Determine então o valor da força de atrito cinético e o coeficiente 
de atrito cinético entre a face de madeira do bloco e a placa, usando a incerteza do 
tipo A para tratamento dos dados. 
 
Procedimentos – Parte II 
 
 
Figura 3 – Montagem da parte II 
11. Coloque o corpo de prova com a face de madeira em contato com a rampa. 
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12. Aumente o ângulo de inclinação do plano lentamente e verifique para qual valor o 
corpo de prova entra em movimento (lento e vagaroso). Repita essa operação 
algumas vezes (alunos diferentes), para obter um conjunto de medidas do ângulo 
crítico para entrar em movimento. Para variar o ângulo, use o parafuso na base do 
plano, próximo à escala de leitura do ângulo. Faça uma tabela com os dados. 
13. Para a situação em que o corpo de prova está prestes a entrar em movimento, 
desenhe o diagrama de corpo livre. Encontre uma expressão para o coeficiente de 
atrito estático em função do ângulo crítico. 
14. Calcule, com sua respectiva incerteza, o valor do coeficiente de atrito estático entre 
bloco e rampa. 
15. Compare o valor obtido agora com o valor obtido na parte I e comente. 
 
 
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Equilíbrio de Forças no Plano Inclinado 
 
Introdução 
 
Os planos inclinados podem ser vistos como máquinas mecânicas simples. Ao invés de aplicar 
uma força de grande intensidade para elevar um objeto de uma altura h vertical (veja figura 1), o 
objeto é deslocado através da aplicação de uma força paralela ao plano inclinado, ao longo do 
caminho L. O objeto termina atingindo a mesma altura em relação ao ponto de partida, mas a força 
requerida do agente é menor ao se optar pela rampa ao invés do deslocamento vertical. 
A vantagem mecânica é a razão entre força que seria necessária no deslocamento direto e a 
força necessária no deslocamento ao longo da rampa. 
 
Figura 1 – Caminho ao longo da rampa (L) e caminho vertical (h). 
O grupo deve procurar entender o diagrama de forças de um objeto num plano inclinado, o 
papel de cada componente da força peso e o efeito da variação do ângulo de inclinação. 
 
Sugestões de Leitura: 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos da Física: mecânica. 9. ed. Rio de 
Janeiro: LTC, 2012. v. 1. Capítulo 4. 
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: mecânica. 5. ed. São Paulo: Blucher, 2013. v. 1. 
Capítulo 3. 
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física I Sears & Zemansky: Mecânica. 12. ed. São Paulo: 
Addison Wesley, 2008. Capítulo 3. 
 
Objetivo 
Estudar o equilíbrio de forças no plano inclinado e calcular sua vantagem mecânica. 
 
 
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Material 
 
• Plano inclinado articulável (1). 
• Carro para experimentos com 
indicador de força peso (2). 
• 2 massas acopláveis de 50 g cada. 
• Dinamômetro de 2 N (3). 
• Fio para acoplar o carrinho ao 
dinamômetro (4). 
• Manual do dinamômetro. 
 
Procedimento 
 
1. Ler o manual do dinamômetro. Zerar apropriadamente o instrumento para cada 
ângulo de uso. Sempre se certificar que a escala não está encostando na capa plástica 
ao fazer medições. 
2. Determine e anote o peso do conjunto carrinho e duas massas de 50 g usando o 
dinamômetro e o fio flexível. 
3. Coloque o dinamômetro no plano inclinado conforme figura 2, usando o parafuso 
superior para fixação do dinamômetro. 
 
 
Figura 2 – Montagem experimental para estudar o equilíbrio de forças no plano inclinado. 
4. Incline o plano de um ângulo de 40°. Para isso, use o parafuso preto inferior (5). Zere 
o dinamômetro. 
5. Acople o carrinho com uso do fio flexível. Com o fio bambo, segurando o carrinho 
com a mão, vá deixando o carrinho descer lentamente até que seja encontrada a 
posição de equilíbrio. 
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6. Nesta posição, leia a tensão medida pelo dinamômetro e anote seu valor. 
7. Repita os passos de 4 a 6 para as seguintes inclinações: 35°, 30°, 25°, 20°, 15°, 10°, 5°. 
8. Faça um diagrama de força para o carrinho no plano inclinado, para um ângulo 𝛼 de 
inclinação. 
9. Se o atrito estático for desprezível, a tensão medida pelo dinamômetro deve ser igual 
à que força? 
10. A relação entre a tensão medida no dinamômetro não deve ser linear com o ângulo 
de inclinação. Escreva a relação matemática entre a tensão e o ângulo de inclinação. 
Faça um gráfico de tensão em função do ângulo. Encontre uma forma de linearizar a 
relação matemática e faça um novo gráfico das grandezas linearizadas. Neste gráfico, 
faça uma regressão linear. 
11. Discuta os valores dos parâmetros encontrados para o coeficiente angular da reta e 
o intercepto y. Compare o peso medido do carrinho com o peso encontrado através 
do gráfico. 
12. Calculea vantagem mecânica (e sua incerteza) do plano inclinado para o ângulo de 
30° e discuta o valor encontrado. Discutir também a dependência do valor da 
vantagem mecânica com o ângulo de inclinação. 
13. A conservação da energia não pode ser violada. Demonstre como o trabalho 
executado na elevação do objeto é o mesmo nos dois caminhos, h e L. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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MRU e MRUA no Trilho de Ar 
 
Introdução 
 
O grupo deve procurar compreender o que caracteriza um movimento retilíneo uniforme e 
um uniformemente acelerado. As equações da posição em função do tempo 𝑠(𝑡), velocidade em 
função do tempo 𝑣(𝑡) e aceleração em função do tempo 𝑎(𝑡) descrevem o movimento (são 
conhecidas como funções horárias do movimento). Partindo do parâmetro que é constante em cada 
tipo de movimento, obtenha as equações do MRU e do MRUA através de integração. 
 
Sugestões de leitura: 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos da Física: mecânica. 9. ed. Rio de 
Janeiro: LTC, 2012. v. 1. Capítulo 2. 
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: mecânica. 5. ed. São Paulo: Blucher, 2013. v. 1. 
Capítulo 2. 
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física I Sears & Zemansky: Mecânica. 12. ed. São Paulo: 
Addison Wesley, 2008. Capítulo 2. 
HEWITT, Paul G. Física conceitual. 12. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011. Capítulo 3. 
 
Objetivo 
 
Estudar o movimento retilíneo uniforme (MRU). Determinar a função horária do MRU. 
Estudar o movimento retilíneo uniformemente acelerado (MRUA) num plano inclinado, 
determinar a aceleração e a função horária. 
 
 Material 
 
• Trilho de ar com bomba geradora de 
fluxo (1 e 3). 
• Mangueira flexível para conexão da 
bomba ao trilho (4). 
• Carrinho para experimentos no 
trilho de ar com cerca ativadora 
(intervalos de 18 mm) (6). 
• Sensor fotoelétrico, com cabo mini-
DIN. 
• Interface para aquisição de dados e 
cabo para conexão ao computador 
(5). 
• Computador com software de 
aquisição de dados. 
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• Suportes com ímã e mola para as 
extremidades do carrinho. 
• 2 Massas acopláveis de 0,5 N 
• Bobina de 24 V com disparador 
manual (2). 
• Nível de bolha. 
• Cavalo para nivelamento do trilho. 
• Taco de madeira. 
• Manuais: nivelamento do trilho de 
ar, manual de aquisição de dados 
com sensor fotoelétrico e manual de 
uso da bobina de 24 V com 
disparador manual. 
• Instrução para utilização do 
SciDAVis. 
 
 
 
Figura 1 – Materiais para realização da prática. 
 
Procedimento – Parte I 
 
1. Ler o manual nivelamento do trilho de ar, que se encontram junto ao equipamento. 
O grupo deve encontrar o trilho pré-nivelado mas pode ser necessário fazer o 
procedimento final de nivelamento. Esse passo é importante para os dados medidos 
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sejam de boa qualidade. O fluxo de ar não deve ser ajustado para valores acima do 
recomendado no manual (intensidade 4 na escala do regulador). 
2. Conecte o sensor fotoelétrico na primeira porta da interface e a interface ao 
computador. Abra o software de aquisição de dados (CidepeLab). Configure o sensor 
e depois configure o software com uma ferramenta temporizador. Escolha a função 
medição entre diversos intervalos. Consulte o manual de aquisição de dados sempre 
que necessário. 
3. O sensor fotoelétrico, quando ligado, emite luz da extremidade de uma das hastes 
verticais e detecta o sinal luminoso com o sensor localizado na outra haste vertical. 
Há uma abertura indicada no interior da haste. 
4. O corpo de prova deve ser posicionado de forma que a cerca ativadora esteja 
totalmente antes do sensor. 
5. A linha inicial entre os quadrados azuis (bloqueios) da cerca ativadora estão 18 mm 
espaçados. O carrinho acionará o sensor nas posições 0, 18 mm, 36 mm, 54 mm, ... 
180 mm. Veja a figura 2. 
 
Figura 2 – Ilustração do registro do software ao ser usado com a cerca (ativadora) graduada. 
6. Quando a primeira marcação passar pelo sensor, ele será ativado. Essa será a posição 
𝑠 = 𝑠0 = 0 𝑚𝑚. Ela não acontecerá no tempo zero do cronômetro. 
7. Ligue o fluxo de ar e posicione o carrinho encostando o lado com ímã a bobina de 
impulsão. O fluxo de ar não deve ser ajustado para valores acima do recomendado 
no manual (intensidade 4 na escala do regulador). 
8. Ao iniciar o experimento, dê início a aquisição de dados pelo software e libere o 
carrinho. Para liberar o carrinho, utilize a bobina de 24 V com disparador manual. 
9. Salve os dados do temporizador e arraste para a ferramenta tabela. Copie os dados 
da tabela para o software SciDAVis. Na coluna x, coloque os dados de tempo (sem o 
zero inicial). Na coluna y, coloque dados de posição, de acordo com os intervalos da 
cerca. Transcreva sua tabela para o relatório. 
10. Usando o software SciDAVis, construa um gráfico de posição em função do tempo 
com os dados obtidos. Faça uma regressão linear no gráfico. 
11. Escreva o valor dos parâmetros encontrados no ajuste, com suas respectivas 
unidades e incertezas. 
12. Discuta o significado físico dos parâmetros do ajuste. 
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13. Indique o valor da velocidade do carrinho com sua unidade (no sistema internacional) 
e incerteza. 
 
Procedimentos – Parte II 
 
14. Usando o taco de madeira, incline o trilho de ar até que ele faça um ângulo de 
aproximadamente 10° com a horizontal – veja figura 3. 
15. Leia na escala o ângulo formado pelo plano com a horizontal e anote esse valor (com 
sua incerteza). 
16. Para o carrinho neste plano inclinado, desenhe um diagrama de corpo livre e calcule 
qual seria a aceleração esperada na ausência de atrito (com incerteza). Considere 𝑔 =
(9,81 ± 0,10)𝑚 𝑠2⁄ . Ao usar a incerteza padrão combinada com medidas de 
ângulos, elas devem estar em radianos. 
17. Libere o carrinho a partir da bobina com o fluxo de ar ligado e colete os novos dados 
de posição em função do tempo. 
 
Figura 3 – Montagem da parte II 
18. Salve os dados do temporizador e arraste para a ferramenta tabela. Copie os dados 
da tabela para o software SciDAVis. Na coluna x, coloque os dados de tempo (sem o 
zero inicial). Na coluna y, coloque dados de posição, de acordo com os intervalos da 
cerca. Transcreva a tabela para o relatório. 
19. Usando o software SciDAVis, construa um gráfico de posição em função do tempo 
com os dados obtidos. 
20. Encontre o polinômio do segundo grau que melhor se ajuda aos dados. 
21. Escreva o valor dos parâmetros encontrados no ajuste, com suas respectivas 
unidades e incertezas. 
22. Discuta o significado físico dos parâmetros do ajuste. 
23. Qual o valor da aceleração do móvel? 
24. Compare com o valor esperado. 
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Procedimento – Parte III 
 
1. Fizemos o ajuste linear na parte I pois esperamos que o movimento do carrinho seja 
uniforme. Com o uso do trilho de ar, o atrito é drasticamente diminuído e o móvel 
pode executar um movimento com força resultante nula. Para testar nossa hipótese, 
ajuste agora um polinômio de segundo grau ao conjunto de dados obtidos naquele 
experimento. 
2. Ajustar o polinômio de segunda ordem equivale a considerar que o móvel executa 
um movimento com aceleração constante. Se a aceleração for nula, o parâmetro do 
ajuste referente a ela deve ser nulo (ou ter um valor muito pequeno). 
3. Isso se verificou, neste caso? Considerar o primeiro movimento uniforme é correto 
(uma boa aproximação)? 
 
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Movimento Retilíneo Uniformemente Acelerado no 
Plano Inclinado 
 
Introdução 
 
O grupo deve procurar compreender o que caracteriza um movimento retilíneo 
uniformemente acelerado (MRUA).As equações da posição em função do tempo 𝑠(𝑡), velocidade 
em função do tempo 𝑣(𝑡) e aceleração em função do tempo 𝑎(𝑡) descrevem o movimento (são 
conhecidas como funções horárias do movimento). Partindo da aceleração, que é constante no 
MRUA, obtenha as equações de movimento através de integração. 
 
Sugestões de leitura: 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos da Física: mecânica. 9. ed. Rio de 
Janeiro: LTC, 2012. v. 1. Capítulo 2. 
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: mecânica. 5. ed. São Paulo: Blucher, 2013. v. 1. 
Capítulo 2. 
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física I Sears & Zemansky: Mecânica. 12. ed. São Paulo: 
Addison Wesley, 2008. Capítulo 2. 
HEWITT, Paul G. Física conceitual. 12. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011. Capítulo 3. 
 
Objetivo 
 
Estudar o movimento retilíneo uniformemente variado num plano inclinado, determinar a 
aceleração e a função horária. 
 
Material 
 
• Plano inclinado articulável (1). 
• Carrinho e fio flexível (2). 
• Régua graduada “ativadora” com 
intervalor regularmente espaçados 
(3) 
• Haste para suporte do sensor (4). 
• Sensor fotoelétrico (5). 
• Multicronômetro (6). 
• Manual do multicronômetro. 
 
 
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Procedimento 
1. Ler o manual do equipamento para fazer uso correto do sensor e do 
multicronômetro. 
2. Observar se a montagem está conforme a figura 1. Se não estiver, solicitar ajuda. 
Ajustar a inclinação para 20° utilizando o parafuso na base da montagem. 
3. O multicronômetro deve ser usado na função F3 10 pass 1 sens. Consulte o manual 
para mais informações. 
4. O sensor fotoelétrico, quando ligado, emite luz da extremidade de uma das hastes 
verticais e detecta o sinal luminoso com o sensor localizado na outra haste vertical. 
Há uma abertura indicada no interior da haste. 
5. O corpo de prova deve ser posicionado de forma que a régua ativadora esteja 
totalmente acima do sensor. 
 
Figura 1 – Montagem experimental para estudar o MRUA no plano inclinado 
6. A linha inicial entre os quadrados azuis (bloqueios) da régua ativadora estão 18 mm 
espaçados. O carrinho acionará o sensor nas posições 0, 18 mm, 36 mm, 54 mm, ... 
180 mm. Veja a figura 2. 
 
Figura 2 – Ilustração do registro do multicronômetro ao ser usado com a régua graduada. 
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7. Quando a primeira marcação passar pelo sensor, ele será ativado. Essa será a posição 
𝑆 = 𝑆0 = 0 𝑚𝑚. Ela não acontecerá no tempo zero do cronometro. 
8. Ao iniciar o experimento, libere o carrinho e adquira os dados de tempo com o 
multicronômetro. 
9. Construa uma tabela de posição e tempo com os dados coletados. 
10. Construa um gráfico de posição em função do tempo com os dados coletados. 
Encontre o polinômio do segundo grau que melhor se ajuda aos dados. 
11. Escreva o valor dos parâmetros encontrados no ajuste, com suas respectivas 
unidades e incertezas. 
12. Discuta o significado físico dos parâmetros do ajuste. 
13. Qual o valor da aceleração do móvel? 
14. Qual deveria, teoricamente, ser o valor a aceleração para a inclinação usada? Como 
esse valor se compara ao valor medido? 
15. Escreva a função horária para este movimento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Movimento Retilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA) 
– Queda Livre 
 
Introdução 
 
O grupo deve procurar compreender o que caracteriza um movimento retilíneo 
uniformemente acelerado. As equações da posição em função do tempo 𝑠(𝑡), velocidade em função 
do tempo 𝑣(𝑡) e aceleração em função do tempo 𝑎(𝑡) descrevem o movimento (são conhecidas 
como funções horárias do movimento). Partindo da aceleração, que é constante, obtenha as 
equações do MRUA através de integração. 
O movimento de queda livre se dá quando um corpo se move no campo gravitacional 
(considerado aproximadamente constante em intensidade) livre de qualquer outra força. Na 
atmosfera, o movimento de queda livre é sempre uma aproximação pois existe, pelo menos, a força 
de resistência do ar atuando no corpo. Se a última for desprezível no caso em questão, a queda livre 
será uma boa aproximação. 
 
Sugestões de leitura: 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos da Física: mecânica. 9. ed. Rio de 
Janeiro: LTC, 2012. v. 1. Capítulo 2. 
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: mecânica. 5. ed. São Paulo: Blucher, 2013. v. 1. 
Capítulo 2. 
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física I Sears & Zemansky: Mecânica. 12. ed. São Paulo: 
Addison Wesley, 2008. Capítulo 2. 
HEWITT, Paul G. Física conceitual. 12. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011. Capítulo 3. 
 
Objetivo 
 
Estudar o movimento retilíneo uniformemente variado de um objeto em queda livre, 
determinar a aceleração e a função horária. 
 
 
 
 
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Material 
 
• Suporte para estudo de queda livre 
com tripé (1). 
• Cerca ativadora com 10 intervalor 
iguais e pino para fixação (2). 
• Manuais do sensor e do software de 
aquisição de dados. 
 
• Sensor fotoelétrico (3). 
• Interface para aquisição de dados. 
• Computador com software para 
aquisição de dados 
• Cabo mini-DIN e cabo para conexão 
da interface ao sensor. 
Procedimento 
 
1. Ler o manual do equipamento para fazer uso correto do sensor e do software. 
2. Observar se a montagem está conforme a figura 1. Se não estiver, solicitar ajuda. Fixar 
a cerca ativadora conforme a figura 2, usando o orifício mais externo do suporte. 
 
 
Figura 1 – Montagem experimental para estudar o MRUV de um objeto em queda livre. 
 
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Versão 2019-1 
 
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Figura 2 – Colocação da cerca ativadora no suporte com uso do pino fixador. 
3. Conecte o sensor fotoelétrico na primeira porta da interface e a interface ao 
computador. Abra o software de aquisição de dados (CidepeLab). Configure o sensor 
e depois configure o software com uma ferramenta temporizador. Escolha a função 
medição entre diversos intervalos. Consulte o manual de aquisição de dados sempre 
que necessário. 
4. O sensor fotoelétrico, quando ligado, emite luz da extremidade de uma das hastes 
horizontal e detecta o sinal luminoso com o sensor localizado na outra haste. Há um 
orifício pelo qual a luz chega ao sensor indicado na parte interna da haste. 
5. Usando o parafuso, posicionar o sensor de forma que o corpo de prova esteja 
totalmente acima dele. 
6. A linha inicial entre os quadrados azuis (bloqueios) da cerca ativadora estão 20 mm 
espaçados. A cerca ativadora acionará o sensor nas posições 0, 20 mm, 40 mm, 60 
mm, ... 200 mm. Veja a figura 3. 
 
Figura 3 – Funcionamento da medição de tempo com a cerca ativadora. 
7. O sensor será acionado quando a cerca bloquear o feixe de luz. O software registrará 
o tempo conforme a figura 3. 
8. Inicie a aquisição de dados no software e libere a cerca. 
9. Salve os dados coletados e arraste-os para uma tabela. Copie os dados de tempo para 
o software SciDAVis. Despreze o primeiro valor de tempo (que é zero) 
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24 
 
10. Construa uma tabela de posição e tempo com os dados coletados. Transcreva essa 
tabela para o relatório. 
11. Usando o software SciDAVis, construa um gráfico de posição em função do tempo 
com os dados obtidos. Encontre o polinômio do segundo grau que melhor se ajusta 
aos dados. 
12. Escreva o valor dos parâmetros encontrados no ajuste, com suas respectivas 
unidades e incertezas. 
13. Discuta o significado físico dos parâmetros do ajuste. Qual o valor da aceleração do 
móvel (com incerteza)? 
14. Como esse valor se compara com a aceleração da gravidade, de 𝑔 = (9,81 ±
0,10)𝑚 𝑠2⁄ ? 
15. Escreva a função horária para este movimento. 
 
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Movimento Retilíneo Uniforme 
 
Introdução 
 
O grupo deve procurar compreender o que caracteriza um movimento retilíneo uniforme. As 
equações da posição em função do tempo 𝑠(𝑡), velocidade em função do tempo 𝑣(𝑡) e aceleração 
em função do tempo 𝑎(𝑡) descrevem o movimento (são conhecidas como funções horárias do 
movimento). Partindo do parâmetro que é constante em cada tipo de movimento, obtenha as 
equações do MRU. 
 
Sugestões de leitura: 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos da Física: mecânica. 9. ed. Rio de 
Janeiro: LTC, 2012. v. 1. Capítulo 2. 
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: mecânica. 5. ed. São Paulo: Blucher, 2013. v. 1. 
Capítulo 2. 
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física I Sears & Zemansky: Mecânica. 12. ed. São Paulo: 
Addison Wesley, 2008. Capítulo 2. 
HEWITT, Paul G. Física conceitual. 12. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011. Capítulo 3. 
 
Objetivo 
 
Estudar o movimento retilíneo uniforme (MRU). Determinar a função horária do MRU. 
 
Material 
 
• Plano inclinado articulável (1). 
• Tubo contendo fluído que possa ser 
acoplado ao plano inclinado (4). 
• Ímã de neodímio (5). 
• Multicrônometro com disparador 
manual (3 e 2). 
• Nível de bolha 
• Manual do multicronômetro. 
 
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Figura 1 – Montagem experimental para estudar o MRU. 
 
Procedimento 
 
1. Inicialmente será estudado o comportamento de uma esfera metálica no líquido 
dentro do tubo, acoplado a lateral do plano inclinado. 
2. Usando o parafuso (item 3, figura 1), incline o plano de um ângulo de 20°. 
3. Usando o ímã de neodímio, posicione a esfera na parte superior da coluna de líquido, 
conforme indicado na figura 2. 
4. Libere a esfera afastando o ímã e observe o movimento executado por ela. A 
velocidade parece variável ou constante? 
5. Retomando o conceito de arrasto e velocidade terminal, explique o fato da bolinha 
executar um movimento retilíneo uniforme num plano inclinado, onde deveria haver 
aceleração. Seria possível realizar o experimento sem o líquido preenchendo o tubo? 
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Figura 2 – Posicionamento da esfera usando o ímã. 
6. Conforme a figura 2, posicione a esfera aproximadamente 20 mm acima do começo 
da escala. 
7. Para cronometrar o tempo será usado o multicronômetro (figura 1, item 3) com 
disparador manual (item 2 da figura 1). Para este experimento, o multicronômetro 
será usado na função F10 (ver manual do fabricante). 
8. Libere a esfera. Acione o botão do disparador manual cada vez que a esfera passar 
pelos seguintes pontos da escala: 0 mm (a primeira vez que o disparador for acionado, 
ele iniciará a contagem do tempo de forma que a posição 0 mm corresponderá ao 
tempo 0 s), 100 mm, 200 mm, 300mm e 400m. 
9. Construa uma tabela com os valores da posição em função do tempo. Não se esqueça 
de discutir a incerteza dessas medidas. 
10. A partir dos dados da tabela, construa um gráfico de posição em função do tempo. 
Faça uma regressão linear e discuta os valores obtidos para os parâmetros a 
(coeficiente angular) e b (intercepto y) da reta. 
11. Indique o valor da velocidade da esfera com sua unidade (no sistema internacional) 
e incerteza. 
12. Escreva a função horária do movimento da esfera (ver equação 2). 
13. Usando o ímã, prenda a esfera na parte de cima do tubo. Nesta parte do 
procedimento a esfera não será usada e deve permanecer em repouso. 
14. Incline a base do plano, região onde fica o transferidor para medida de ângulos. 
Perceba que uma bolha de ar presente no tubo irá se deslocar dentro dele à medida 
que a base é elevada. 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
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15. Eleve a base até que bolha fique na extremidade do tubo próxima ao transferidor. 
16. Abaixe rapidamente a base e analise o movimento da bolha ao retornar para a outra 
extremidade do tubo. 
17. Repita o procedimento, agora usando o multicronômetro para obter a posição da 
bolha em função do tempo. 
18. Dispare o cronômetro quando a bolha passar pela posição 350 mm. Obtenha o tempo 
para as seguintes posições: 300 mm, 200 mm, 100 mm, 0 mm. 
19. Repita, para a bolha, os procedimentos de 9 a 12. 
20. Se a bolha fosse liberada da posição 350 mm ao mesmo tempo que a esfera fosse 
liberada da posição 0 mm, onde (posição) e quando (tempo) iriam se encontrar 
dentro do tubo? 
 
 
 
 
 
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Alcance no Movimento Balístico 
 
Introdução 
O grupo deve procurar compreender os conceitos envolvidos no movimento balístico. Esse 
tipo de movimento pode ser visto como uma combinação de um movimento uniforme em uma 
dimensão e um movimento uniformemente acelerado em outra. Analisar a influência do ângulo de 
lançamento no alcance horizontal do projétil. 
 
Sugestões de leitura: 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos da Física: mecânica. 9. ed. Rio de 
Janeiro: LTC, 2012. v. 1. Capítulo 8, seções 8-4, 8-5 e 8-8. Capítulo 4, seções 4-5 e 4-6. 
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: mecânica. 5. ed. São Paulo: Blucher, 2013. v. 1. 
Capítulo 3, seção 3.6. 
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física I Sears & Zemansky: Mecânica. 12. ed. São Paulo: 
Addison Wesley, 2008. Capítulo 3, seção 3.3. 
HEWITT, Paul G. Física conceitual. 12. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011. Capítulo 10. 
 
Objetivo 
 
Medir o alcance de um projétil lançado a 45° e a 60°. 
 
Material 
 
• Disparador (2) com escala (1). 
• Grampo C largo para fixação em 
bancada (5). 
• Mesa pantográfica. 
• Bandeja com espuma. 
• Esfera de aço Ø 18 mm . 
• Trena. 
• Caneta. 
• Papel e fita crepe. 
 
 
 
 
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Procedimento 
 
1. O disparador deve ser colocado formando um ângulo de 45° com a horizontal. 
2. A mesa pantográfica deve ser regulada para que sua altura seja a mesma da ponta do 
disparador. Desta forma, quando a esfera chegar à mesa, não haverá deslocamento 
em relação ao eixo vertical. 
 
Figura 1 – Montagem do disparador. 
 
Figura 2 – Preparo do disparador. 
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3. As arruelas no disparador devem ser reguladas aproximadamente para a distância 
média que é possível puxar a haste para trás (ver figura 2). A peça preta do disparador 
encaixa na arruela de metal. Usando a alça plástica é possível liberar a haste e dar o 
impulso na esfera. A posição das arruelas deve permanecer a mesma em todas as 
realizações do experimento. 
4. Para ter maior precisão, faremos 5 disparos da esfera. Prepare o disparador e libere 
a esfera. Acerte a posição da mesa pantográfica para que a esfera aterrisse sobre ela 
e a posição da bandeja para coletar a esfera depois do contato com a mesa. 
5. Fixe o papel sobre a mesa pantográfica. Para cada arremesso da esfera, marcar com 
a caneta a posição atingida. 
6. Medir com a trena a distância horizontal de alcance de cada disparo efetuado. Fazer 
uma tabela com os valores obtidos. Encontrar o valor médio e a incerteza para o 
alcance. 
7. Com as equações do movimento balístico e o alcance medido, calcular a velocidade 
inicial com incerteza. Considere 𝑔 = (9,81 ± 0,10)𝑚 𝑠2⁄ . Não esqueça a incerteza 
do ângulo de lançamento (usar o ângulo e a incerteza em radianos nas derivadas 
parciais). 
8. Usando a conservação da energia mecânica, calcular qual a altura máxima atingida 
pelo projétil. Calcular qual a velocidade da esfera no ponto máximo da trajetória (não 
é necessário calcular a incerteza). 
9. Repetir os procedimentos 4 a 8 para um ângulo de 60°. 
10. Comente os resultados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
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PênduloBalístico 
 
Introdução 
 
O grupo deve procurar compreender os conceitos de energia cinética, energia potencial 
gravitacional e momento linear. Quais as leis de conservação envolvendo estas grandezas? Quando 
essas leis se aplicam? O pêndulo balístico é uma ferramenta importante para a determinação da 
velocidade de um projétil. O projétil deve ficar encrustado no pêndulo após a colisão entre os dois. 
Nesse caso, temos uma colisão totalmente inelástica. Quais as características dessa colisão? 
Dica: veja o exemplo da seção 9-9 de HALLIDAY. 
 
Sugestões de leitura: 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos da Física: mecânica. 9. ed. Rio de 
Janeiro: LTC, 2012. v. 1. Capítulo 8, seções 8-4, 8-5 e 8-8. Capítulo 9, seções 9-8, 9-9 e 9-10. 
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: mecânica. 5. ed. São Paulo: Blucher, 2013. v. 1. 
Capítulo 7, seção 7.3 e capítulo 9, seção 9.3. 
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física I Sears & Zemansky: Mecânica. 12. ed. São Paulo: 
Addison Wesley, 2008. Capítulo 7, seções 7.1 a 7.4. 
HEWITT, Paul G. Física conceitual. 12. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011. Capítulo 6, seção 6.6. 
 
Objetivo 
 
Determinar a velocidade inicial de um projétil utilizando um pêndulo balístico. 
 
Material 
 
• Disparador (1). 
• Pêndulo balístico (2) com escala (3). 
• Grampo C largo para fixação em 
bancada. 
• Balança. 
• Esfera de aço Ø 18 mm (4). 
• Manuais do sensor e do paquímetro. 
• Régua. 
• Nível. 
 
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Procedimento 
 
1. Ler o manual do equipamento para fazer uso correto do paquímetro. 
2. O disparador deve estar na horizontal, alinhado com o orifício do pêndulo balístico. 
3. Medir a massa da esfera usando a balança. Anotar o valor com a incerteza. 
 
Figura 1 – Montagem do pêndulo balístico. O sensor não aparece na imagem. 
 
Figura 2 – Montagem do disparador 
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4. As arruelas no disparador devem ser reguladas conforme a figura 3. A peça preta do 
disparador encaixa na arruela de metal. Usando a alça plástica é possível liberar a 
haste e dar o impulso na esfera. A posição das arruelas deve permanecer a mesma 
em todas as realizações do experimento. 
5. Para ter maior precisão, faremos 3 disparos da esfera. Prepare o disparador e libere 
a esfera. O pêndulo se elevará e o indicador na escala angular indicará o ângulo 
atingido. Sem zerar o indicador ou alterar sua posição, prepare o dispositivo para 
novo disparo. Realize 3 disparos e anote o ângulo máximo atingido pelo pêndulo com 
sua incerteza. 
6. Zere o indicador do ângulo do pêndulo. Não mexa nas posições das arruelas. Repita 
o procedimento anterior. Faça isso até obter 5 valores para o ângulo do pêndulo 
(serão 15 disparos ao todo). Faça a média dos valores e calcule a incerteza padrão. 
 
 
Figura 3 – Pêndulo balístico antes e depois do disparo. 
7. Usando a régua, meça a distância 𝑅𝑐 entre a articulação da haste e o centro de massa 
da esfera alojada dentro do pêndulo (com incerteza). 
8. Considere a massa do pêndulo igual a 𝑚𝑝 = (131 ± 5) 𝑔. Considere a gravidade igual 
a 9,8 𝑚 𝑠2⁄ . 
9. Utilizando a conservação da energia para o pêndulo e a conservação do momento 
para a colisão da esfera com o pêndulo, mostre que a velocidade da esfera depende 
das massas do pêndulo e da esfera, da gravidade e de ∆ℎ (veja figura 3). 
10. Determine a velocidade inicial da esfera, logo antes da colisão e sua respectiva 
incerteza. 
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Versão 2019-1 
 
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Movimento Circular Uniforme (MCU) 
 
Introdução 
 
O grupo deve procurar compreender o que caracteriza um movimento circular uniforme. O 
movimento circular, mesmo que tenha velocidade angular constante, é um movimento acelerado 
pois é necessário a atuação da força centrípeta. Descreva as grandezas angulares que caracterizam 
o movimento circular e sua relação com as grandezas lineares. Explique os conceitos de período e 
frequência. 
Sugestões de leitura: 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos da Física: mecânica. 9. ed. Rio de 
Janeiro: LTC, 2012. v. 1. Seções 4-7 e 6-5. 
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: mecânica. 5. ed. São Paulo: Blucher, 2013. v. 1. 
Capítulo 3. 
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física I Sears & Zemansky: Mecânica. 12. ed. São Paulo: 
Addison Wesley, 2008. Seções 3.4 e 5.4. 
HEWITT, Paul G. Física conceitual. 12. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011. Capítulo 8. 
 
Objetivo 
 
Estudar o movimento circular uniforme e a força centrípeta. 
 
Material 
 
• Aparelho para dinâmica de rotações 
(3). 
• Plataforma rotacional (2). 
• Carrossel (1). 
• Fonte de alimentação para o motor 
do aparelho. 
• Corpos de prova presos por fios 
flexíveis. 
• Sensor fotoelétrico (3). 
• Cabo mini-DIN. 
• Interface e computador com 
software para aquisição de dados. 
• Haste ativadora com fixadores (4). 
• Tripé com haste e mufa. 
 
 
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Procedimento 
1. Ler o manual do equipamento para fazer uso correto do sensor e do software. 
2. Observar se a montagem está conforme a figura 1. Se não estiver, solicitar ajuda. A 
haste ativadora deve estar fixada na posição C da plataforma giratória. Veja a figura 
2. 
 
 
 
Figura 1 – Montagem experimental para estudar o MCU. 
 
 
Figura 2 – Detalhes da montagem. 
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3. Conecte o sensor fotoelétrico na primeira porta da interface e a interface ao 
computador. Abra o software de aquisição de dados (CidepeLab). Configure o sensor 
e depois configure o software com uma ferramenta temporizador. Escolha, nas 
configurações, “medição entre diversos intervalos” (10 intervalos), “medição de 
tempo” e “medida relativa”. Desta forma o programa vai medir a duração de 10 
períodos e apresentar o valor médio obtido. 
4. Permita que as massas fiquem a uma certa distância do carrossel. Quando a rotação 
for ligada, o conjunto ficará semelhante ao visto na figura 3. 
 
Figura 3 – execução do experimento. 
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Figura 4 – Montagem com a haste de apoio 
 
Figura 5 – Detalhe da haste de apoio. 
5. Para que o comprimento do fio abaixo do carrossel fique constante, fixar o fio na 
mufa do tripé. Ver as figuras 4 e 5. 
6. Ligar o aparelho rotacional e selecionar uma frequência baixa. 
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7. Medir o período utilizando o sensor fotoelétrico e o software. Anotar o valor 
encontrado. 
8. Aumentar a frequência para um valor mais alto. Medir o período e anotar. 
9. Observar e descrever o que aconteceu com o ângulo formado pelo fio que sustenta 
as massas e a vertical. Desligar o aparelho. 
10. Faça um diagrama de corpo livre para a massa quando ela está girando, conforme a 
figura 3. Identifique todas as forças que agem na massa. Como se relacionam tração 
na corda e massa do objeto? Qual a relação da força centrípeta com a massa e o 
ângulo formado pelo fio com a vertical? 
11. Qual é o comportamento esperado para o ângulo para um comprimento fixo, à 
medida que se aumenta a frequência? 
 
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Versão 2019-1 
 
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Lei de Hooke - Determinação da Constante Elástica de 
uma Mola 
 
Introdução 
 
Os sistemas constituídos por uma massa acoplada a uma mola são de grande importância na 
física e servem de modelo para vários sistemas reais mais complexos. O grupo deve procurar 
entender a força elástica, expressada matematicamente pela lei de Hooke. Esta lei associa força a 
deformação. A constante de proporcionalidade é conhecida como constante elástica da mola. 
 
Sugestões de leitura: 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos da Física:mecânica. 9. ed. Rio de 
Janeiro: LTC, 2012. v. 1. Capítulo 7, seção 7-7. 
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: mecânica. 5. ed. São Paulo: Blucher, 2013. v. 1. 
Capítulo 6, seção 6.3. 
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Addison Wesley, 2008. Capítulo 6, seção 6.3. 
HEWITT, Paul G. Física conceitual. 12. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011. Capítulo 12, seção 
12.3 
 
Objetivo 
 
Determinar a constante elástica de uma mola helicoidal. 
 
Material 
 
• Tripé com haste horizontal para 
fixação da mola. 
• Mola helicoidal. 
• 4 Massas de aproximadamente 50 g. 
• Régua graduada transparente. 
• Gancho curto com espaçador. 
• Massa de aproximadamente 23 g. 
• Suporte para mola com ponteiro. 
• Balança. 
 
 
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Procedimento 
 
1. Coloque a régua no suporte. 
2. Coloque a mola no segundo espaço do suporte horizontal. 
3. Determine a massa dos objetos de aproximadamente 50 g. Determine o peso dos 
objetos. Considere 𝑔 = (9,81 ± 0,10)𝑚 𝑠2⁄ . Faça uma tabela com os valores 
encontrados para as massas e pesos. Não é necessário calcular a incerteza dos pesos. 
4. Dependure na mola o suporte com ponteiro, a massa de 23 g e o gancho. A montagem 
deve ficar conforme a figura 1. 
5. Leia a posição no indicador na régua e anote o valor. Esse valor deverá ser subtraído 
dos próximos para que essa possa ser considerada a posição inicial. Anote o valor e a 
incerteza. 
6. Coloque uma das massas de 50 g e anote a posição do ponteiro. Coloque a massa 
segurando o suporte e libere bem devagar, de forma a evitar que o conjunto oscile. 
Repita o procedimento para as próximas massas. Faça uma tabela de força e 
deformação com os dados coletados. Não se esqueça da incerteza da deformação. 
 
Figura 1 – Montagem experimental para cálculo da constante elástica de uma mola. 
7. De posse dos dados, primeiro calcule o coeficiente elástico da mola para cada uma 
das medidas de força e alongamento feitas. Calcule a média e a incerteza para esse 
conjunto de valores. 
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8. Agora construa um gráfico de força em função do alongamento da mola. Faça uma 
regressão linear nos dados. 
9. Escreva o valor dos parâmetros encontrados no ajuste, com suas respectivas 
unidades e incertezas. 
10. Discuta o significado físico dos parâmetros do ajuste. 
11. Qual o valor da constante elástica obtida por esse método? Como ele se compara ao 
valor calculado através da média, anteriormente? 
 
 
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43 
 
Colisão Inelástica e Coeficiente de Restituição 
 
Introdução 
 
O grupo deve procurar compreender os fenômenos envolvidos na transformação da energia 
entre suas formas potencial, cinética, térmica, etc. Quando há conservação? Nas colisões entre 
corpos, quando há conservação? Como podemos classificar as colisões em relação à conservação 
da energia? 
O coeficiente de restituição não é um conceito apresentado comumente nos livros de física, 
mas tem aplicações práticas importantes. Ele está relacionado à perda de energia na colisão de um 
objeto com o solo. No caso, uma bola de borracha será utilizada no experimento. Ao ser abandonada 
de uma certa altura ℎ0, a bola adquire velocidade à medida que cai em queda (aproximadamente) 
livre. Imediatamente antes de tocar o solo, a velocidade da bola é 𝑣𝑖. 
Ao tocar o solo, a bola sofre uma deformação devido às forças de interação que surgem 
durante a colisão. Como a bola é feita de material com boa elasticidade, ao recuperar o seu formato 
original, ela é acelerada novamente para cima. Imediatamente depois de perder contato com o solo, 
a bola possui uma velocidade 𝑣𝑗. Ela irá subir novamente até atingir uma altura ℎ𝑗. Desprezando a 
resistência do ar, se houvesse conservação da energia mecânica, teríamos: 
𝑣𝑖 = 𝑣𝑗 e ℎ𝑜 = ℎ𝑗 . 
Isso quer dizer que toda a energia potencial inicial teria se transformado em energia cinética 
imediatamente antes do contato com o solo. Durante o contato, essa energia seria armazenada na 
deformação elástica da bola e depois convertida novamente em energia cinética (associada à 
velocidade 𝑣𝑗). A energia cinética então se transformaria novamente em energia potencial 
(associada à posição ℎ𝑗). O ciclo se manteria e a bola atingiria sempre a mesma altura da qual foi 
abandonada inicialmente. 
Mesmo que não houvesse resistência do ar, não é observado o descrito no parágrafo anterior. 
A bola nunca volta à altura inicial. Parte da energia é perdida durante a colisão. O coeficiente de 
restituição é uma medida da quantidade de energia perdida durante a colisão. Ele pode ser usado 
para prever a altura que a bola irá alcançar quando abandonada de uma certa altura inicial após 
uma ou mais colisões. Também pode ser utilizado para relacionar as velocidades antes e depois de 
cada colisão. 
Para uma colisão, vamos definir o coeficiente de restituição, 𝑟, como sendo: 
𝑟 =
𝑣𝑗
𝑣𝑖
 (1) 
A variação da energia cinética em relação aos instantes imediatamente antes e depois da 
colisão pode ser calculada: 
∆𝐾 =
1
2
𝑚𝑣𝑖
2 −
1
2
𝑚𝑣𝑗
2 =
1
2
𝑚(𝑣𝑖
2 − 𝑣𝑗
2) =
1
2
𝑚(1 − 𝑟2) (2) 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
Versão 2019-1 
 
44 
 
Desprezando a resistência do ar, é possível associar a energia cinética à potencial e expressar 
o coeficiente de restituição em função das alturas atingidas pela bola antes e depois da colisão. 
Estamos pressupondo que durante o tempo que a bola não está em contato com o solo há 
conservação da energia (essa é uma boa suposição?). Teremos: 
𝐾𝑖 =
1
2
𝑚𝑣𝑖
2 = 𝑈𝑖 = 𝑚𝑔ℎ0 (3) 
𝐾𝑗 =
1
2
𝑚𝑣𝑗
2 = 𝑈𝑗 = 𝑚𝑔ℎ𝑗 (4) 
Dividindo (4) por (3): 
𝑣𝑗
2
𝑣𝑖
2 =
ℎ𝑗
ℎ0
= 𝑟2 → 𝑟 = √
ℎ𝑗
ℎ0
 (5) 
 
Sugestões de leitura: 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos da Física: mecânica. 9. ed. Rio de 
Janeiro: LTC, 2012. v. 1. Capítulo 8, seções 8-4, 8-5 e 8-8. Capítulo 9, seções 9-8, 9-9 e 9-10. 
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: mecânica. 5. ed. São Paulo: Blucher, 2013. v. 1. 
Capítulo 7, seção 7.3 e capítulo 9, seção 9.3. 
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física I Sears & Zemansky: Mecânica. 12. ed. São Paulo: 
Addison Wesley, 2008. Capítulo 7, seções 7.1 a 7.4. 
HEWITT, Paul G. Física conceitual. 12. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011. Capítulo 6, seção 6.6. 
 
Objetivo 
 
Determinar experimentalmente o coeficiente de restituição de uma bola de borracha em 
colisões com o solo. 
 
Material 
 
• Bola de borracha 
• Fita métrica 
• Fita crepe 
 
 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
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45 
 
Procedimento 
 
1. Prenda a fita métrica na parede com a fita crepe. A ponta superior da fita métrica 
deve ficar a uma distância de aproximadamente 2 metros do chão (ℎ0). 
2. Largue a bola de borracha dessa altura e determine a altura que ela atingiu após a 
colisão. Treine esse procedimento algumas vezes. Tente que a bola descreva uma 
trajetória perpendicular ao chão na queda e na subida. 
3. Anote o valor atingido pela bola após a colisão. Repita o procedimento 5 vezes, 
determinando 5 valores para ℎ1. Encontre o valor médio de ℎ1 e o erro padrão da 
média para esse conjunto de dados. 
4. Agora abandone a bola da altura ℎ1. Anotea altura atingida pela bola, ℎ2. Repita o 
procedimento 5 vezes para determinar o valor médio de ℎ2 e o erro padrão da média 
para esse conjunto de dados. 
5. Repita os procedimentos até obter pelo menos a altura atingida após 6 colisões, ℎ6. 
6. Note que se a bola fosse abandonada de ℎ0 e quicasse 𝑛 vezes, a altura atingida seria 
ℎ𝑛. O motivo de repetir o procedimento 5 vezes para cada altura ao invés de deixar a 
bola quicar seguidamente é possibilitar a medida da altura atingida após cada colisão. 
A medida direta das alturas após cada colisão seria muito imprecisa com o 
procedimento disponível. 
7. Utilizando a relação obtida a partir de (5) 
𝑟2 =
ℎ1
ℎ0
=
ℎ2
ℎ1
=
ℎ3
ℎ2
=
ℎ4
ℎ3
= ⋯ =
ℎ𝑛
ℎ𝑛−1
 
Demonstre que: 
ℎ𝑛 = ℎ0𝑟
2𝑛 
8. Faça um gráfico de ℎ𝑛 em função de 𝑛. Esse gráfico é linear? 
9. Proponha uma linearização e faça um novo gráfico a partir da proposta feita. Fazendo 
uma regressão linear neste novo gráfico, determine, a partir dos parâmetros obtidos, 
qual é o coeficiente de restituição da bola (e sua incerteza). 
10. A partir dos parâmetros do ajuste, calcule ℎ0 com sua respectiva incerteza e compare 
com o valor inicial. 
11. Com o coeficiente obtido, calcule o percentual de energia mecânica conservado após 
cada colisão (não é necessário calcular a incerteza). 
Bibliografia 
CAMPOS, Agostinho Aurélio, ALVES, Elmo Salomão, SPEZIALI, Nivaldo Lúcio, Física 
Experimental Básica na Universidade 2. ed. Belo Horizonte: Editora UFMG, 2009. 
<http://www.fisica.ufmg.br/~lab1/roteiros_2013/Colisao_Inelastica.pdf> Acesso em 02 ago 2017. 
 
http://www.fisica.ufmg.br/~lab1/roteiros_2013/Colisao_Inelastica.pdf
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46 
 
Rolamento e Momento de Inércia 
 
Introdução 
 
O grupo deve procurar compreender o movimento de rolamento. No caso ideal, considera-
se um corpo que combina o movimento de rotação com o de translação, sem deslizamento. Nesse 
cenário é fácil associar as grandezas angulares e lineares para descrição do movimento. 
Como descrever o movimento linear (posição, velocidade e aceleração lineares) e o 
movimento angular (posição, velocidade e aceleração angulares)? Como relacionar essas 
grandezas? Estude o movimento de um objeto que desce um plano inclinado com rotação e sem 
deslizamento. Discuta o papel do atrito nesse movimento. Além do diagrama de forças e das 
equações do movimento, estude também a conservação da energia. A energia potencial 
gravitacional que o corpo possuía quando estava na posição mais alta do plano inclinado se 
transforma em dois tipos de energia cinética a medida que ele desce. Enuncie a conservação da 
energia para esse caso. 
No estudo das rotações, precisamos conhecer o momento de inércia dos móveis. Como 
calcular esse momento? Qual o seu valor para um cilindro oco e um cilindro maciço? 
 
Sugestões de leitura: 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos da Física: mecânica. 9. ed. Rio de 
Janeiro: LTC, 2012. v. 1. Capítulo 10. 
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: mecânica. 5. ed. São Paulo: Blucher, 2013. v. 1. 
Capítulo 12. 
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física I Sears & Zemansky: Mecânica. 12. ed. São Paulo: 
Addison Wesley, 2008. Capítulo 9. 
HEWITT, Paul G. Física conceitual. 12. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011. Capítulo 8. 
 
Objetivo 
 
Estudar o movimento de rotação, o momento de inércia e a conservação da energia mecânica. 
 
 
 
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Material 
 
• Plano inclinado regulável (1). 
• Cilindro oco e cilindro maciço (3). 
• Manuais do paquímetro, sensor e 
multicronômetro. 
• Haste para fixar os sensores. 
• 5 Sensores fotoelétricos (2). 
• Multicronômetro. 
• 5 Cabos mini-DIN. 
• Balança. 
• Paquímetro. 
 
Procedimento 
 
1. Ler o manual do equipamento para fazer uso correto do sensor e do 
multicronômetro. 
2. Observar se a montagem está conforme a figura 1. Usaremos 5 sensores ao invés de 
apenas 2. Os sensores devem estar aproximadamente igualmente espaçados entre a 
posição 50 mm da escala e 400 mm. Cada sensor deve ser conectado a uma porta do 
multicrômetro com um cabo mini DIN. Atenção para ligar os sensores na sequência 
correta, colocando o sensor mais próximo do topo na primeira porta. 
 
 
Figura 1 – Montagem experimental para estudar rolamento de corpos rígidos. 
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48 
 
 
Figura 2 – Posição do corpo de prova em relação à canaleta. 
3. Anotar a posição de cada sensor com sua respectiva incerteza. 
4. Regular o plano usando o parafuso da base para um ângulo de aproximadamente 7°. 
Anotar esse ângulo e sua incerteza. 
5. A altura da haste (e, consequentemente dos sensores) pode ser regulada. Verificar se 
o faixo luminoso emitido pelo sensor está interceptando os cilindros 
aproximadamente no seu centro. 
6. Usando a balança, determinar a massa (e a incerteza) dos cilindros. 
7. Usando o paquímetro, determinar os diâmetros dos dois cilindros e a espessura do 
cilindro oco. 
8. Usando os dados, calcular o momento de inércia (com incerteza) de cada corpo. 
9. Calcular usando a conservação da energia mecânica a velocidade que os objetos 
deveriam alcançar ao passar pelo último sensor fotoelétrico, se forem abandonados 
do repouso imediatamente antes do primeiro sensor (não é necessário calcular 
incerteza). 
10. Configurar o multicronômetro na função F1 2 a 5 sens. Escolher 5 sensores. 
11. Colocar o primeiro objeto ao lado da canaleta (ver figura 2) do plano inclinado, 
imediatamente antes do sensor. Liberar a partir dessa posição. 
12. Com os dados de posição e de tempo (registrados pelo cronômetro), montar uma 
tabela e depois, no programa SciDAVis, um gráfico de posição em função do tempo. 
O primeiro dado de tempo é o intervalo gasto do primeiro ao segundo sensor. Dessa 
forma, o tempo igual a zero coincide com a posição do primeiro sensor. 
13. Ajustar um polinômio de segunda ordem aos dados. 
14. Escreva o valor dos parâmetros encontrados no ajuste, com suas respectivas 
unidades e incertezas. 
15. Discuta o significado físico dos parâmetros do ajuste. 
16. A partir da função posição em função do tempo, obter a função velocidade em função 
do tempo. 
17. Calcular a velocidade do objeto ao passar pelo último sensor e comparar com o valor 
previsto. Calcular também a velocidade angular (não é necessário incerteza). 
18. Repetir os passos 9 a 14 para o outro objeto. 
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49 
 
19. Quando os objetos chegam na base do plano, qual a porcentagem da energia cinética 
é translacional e qual porcentagem é rotacional (também não é necessário 
incerteza)? 
 
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50 
 
Conservação da Energia Mecânica – Queda Livre 
 
Introdução 
 
A conservação da energia é um princípio que os físicos têm observado na natureza. Para um 
sistema fechado, uma certa quantidade de energia pode ser transformada de um tipo em outro, 
mas a quantidade total de energia no sistema deve permanecer constante. 
A energia mecânica de um sistema é definida como sendo a soma das energias potenciais (𝑈) 
e cinética (𝐾) de todos os corpos que constituem o sistema. 
𝐸𝑚𝑒𝑐 = 𝐾 + 𝑈 (1) 
Se no sistema atuarem apenas forças conservativas, a energia mecânica permanecerá 
constante. Neste caso, a conservação da energia pode ser expressa, entre o estado inicial e o final, 
da seguinte forma: 
𝐾𝑖 + 𝑈𝑖 = 𝐾𝑓 + 𝑈𝑓 (2) 
 
Sugestões de leitura: 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos da Física: mecânica.9. ed. Rio de 
Janeiro: LTC, 2012. v. 1. Capítulo 8. 
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: mecânica. 5. ed. São Paulo: Blucher, 2013. v. 1. 
Capítulo 7. 
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física I Sears & Zemansky: Mecânica. 12. ed. São Paulo: 
Addison Wesley, 2008. Capítulo 7. 
HEWITT, Paul G. Física conceitual. 12. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011. Capítulo 7. 
 
Objetivo 
 
Estudar a conservação da energia mecânica em um objeto em queda livre. 
 
Material 
 
• Suporte para estudo de queda livre 
com tripé e saco coletor (1). 
• Disco adesivo preto 
• Pino fixador. 
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Versão 2019-1 
 
51 
 
• Objeto cilindro de massa aproximada 
de 23 g (corpo de prova). 
• Paquímetro. 
• Multicronômetro (2). 
• Manual do multicronômetro e do 
paquímetro. 
 
Procedimento 
 
1. Ler o manual do equipamento para fazer uso correto do paquímetro, do sensor e do 
multicronômetro. 
2. Observar se a montagem está conforme a figura 1. Se não estiver, solicitar ajuda. 
Utilizar o disco adesivo preto para cobrir o orifício central do corpo de prova, de forma 
que ele fique totalmente opaco à luz. 
3. Com o paquímetro, determinar o diâmetro do objeto. 
4. Considerar a massa como sendo 𝑚 = (23 ± 1)𝑔. 
5. Usando o pino fixador, prender o corpo de prova no topo do suporte, sem furar o 
adesivo. Veja a figura 2. O suporte tem dois furos, usar o furo mais interno. 
 
 
Figura 1 – Montagem experimental para estudar a conservação da energia mecânica no 
movimento de queda livre. 
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52 
 
 
Figura 2 – Fixação do corpo de prova ao suporte. 
 
6. O multicronômetro deve ser usado na função F2 Vm 1 sensor. Selecione a opção 
inserir largura e coloque o valor obtido com o paquímetro para o diâmetro do disco 
(o valor deve ser inserido em milímetros, consulte o manual em caso de dúvidas). O 
sensor irá calcular a velocidade média com a qual o corpo de prova passa pela sua 
posição. 
7. Determine a posição inicial da parte mais baixa do corpo de prova quando afixado ao 
topo do suporte conforme a figura 2. Está será a altura inicial, ℎ𝑖. 
8. Quando o corpo de prova tiver passado inteiramente pelo sensor, qual será a posição 
de sua parte mais baixa? Essa será a altura final, ℎ𝑓. 
9. Calcule a variação da energia potencial do objeto experimentada durante a queda 
entre os pontos inicial e final. Calcule a incerteza dessa variação. 
10. Se for possível desconsiderar os efeitos da resistência do ar e possível rotação do 
corpo, a energia mecânica se conserva. Justifique esta afirmativa. Usando esse fato, 
calcule a velocidade do corpo ao atingir a posição final. 
11. Compare com o valor medido pelo multicronômetro e comente. 
 
 
 
 
 
 
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53 
 
Mudança de Estado Físico da Água 
 
Introdução 
 
A matéria pode ser encontrada na natureza em diferentes estados de agregação. Os três 
estados mais comuns são o sólido, o líquido e o gasoso. O grupo deve procurar compreender a 
calorimetria do resfriamento (ou aquecimento) de uma substância pura e da transição de fase. O 
que caracteriza cada um desses processos? Qual é o comportamento esperado da temperatura 
durante a transição de fase? Qual o efeito de impurezas na temperatura de transição de fase se 
uma substância pura? 
 
Sugestões de leitura: 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos da Física: gravitação, ondas e 
termodinâmica. 9. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. v. 2. Capítulo 18. 
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: Fluidos, Oscilações e Ondas. 5. ed. São Paulo: 
Blucher, 2013. v. 2. Capítulo 8. 
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física II Sears & Zemansky: termodinâmica e ondas. 12. ed. 
São Paulo: Addison Wesley, 2008. Capítulo 17. 
HEWITT, Paul G. Física conceitual. 12. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011. Capítulos 15 a 17. 
 
Objetivo 
 
Analisar a transição de fase entre líquido e sólido da água. 
 
Material 
 
• Tripé com mufas. 
• Tudo de ensaio. 
• 1 béquer de 250 mL 
• Água, gelo e sal. 
• Proveta de 10 mL. 
• Bandeja plástica. 
• Cabo mini-DIN 
• Sensor de temperatura (-50 °C a 150 °C). 
• Interface e computador. 
• Cabos de ligação 
• Espátula. 
• Agitador. 
• Termômetro. 
• 1 béquer de 50 mL. 
 
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Procedimento 
 
1. Verificar a montagem experimental. Você deverá encontrar o sistema já montado como na 
figura 1. Será usado um sensor apenas. 
2. O sensor deverá estar conectado a interface e ela ao computador. Ligar a interface. 
3. Abrir o software CidepeLab. Usando o manual de configuração, escolher e habilitar o sensor 
analógico de temperatura. Usar as ferramentas “Indicador” e “Grade de aquisição”. 
 
 
Figura 1 – Montagem experimental. 
 
4. A aquisição será feita num tempo total de 400 s com amostragem de 5000 ms. 
5. Com tudo pronto, acompanhe a indicação de temperatura medida pelo sensor. Adicione 
dentro do tubo de ensaio 10 mL de água. Tenha certeza que a água está cobrindo a ponta 
do sensor. 
6. No béquer, adicionar sal grosso (usar o béquer pequeno para medir um volume de 50 mL 
de sal, aproximadamente). Colocar 50 mL de água e gelo. Não coloque o tubo de ensaio em 
contato com a água do béquer ainda. 
7. Monitorar a temperatura da mistura com o termômetro de coluna líquida. É desejável que 
ela seja da ordem de -5 °C para realização do experimento. 
8. Colocar o tubo de ensaio com sensor dentro do béquer. 
9. Iniciar a aquisição de dados com o sensor. Durante a aquisição, use o agitador para misturar 
a solução do béquer. Cuidado para que o sensor dentro do tubo de ensaio não mude de 
posição. Continue monitorando a temperatura da solução de água, gelo e sal. 
10. Após o término do experimento, salvar os dados obtidos. 
11. Usando a ferramenta “Tabela”, obtenha os dados de temperatura em função do tempo. 
12. Cole os dados no software SciDAVis e faça um gráfico de temperatura em função do tempo. 
13. Analise o comportamento da temperatura. 
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Versão 2019-1 
 
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14. Este experimento é qualitativo. Usando o gráfico e seus conhecimentos de calorimetria e 
transição de fase, faça uma análise do fenômeno observado. 
 
 
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56 
 
Calor Específico de um Sólido – Método Seco 
 
Introdução 
 
Nesta prática, usaremos um calorímetro para medir o calor específico de um corpo de prova 
sólido. O grupo deve compreender o funcionamento do calorímetro e a equação básica para calcular 
o calor absorvido ou liberado por um corpo durante uma variação de temperatura. 
 
Sugestões de leitura: 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos da Física: gravitação, ondas e 
termodinâmica. 9. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. v. 2. Capítulo 18. 
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: Fluidos, Oscilações e Ondas. 5. ed. São Paulo: 
Blucher, 2013. v. 2. Capítulo 8. 
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física II Sears & Zemansky: termodinâmica e ondas. 12. ed. 
São Paulo: Addison Wesley, 2008. Capítulo 17. 
HEWITT, Paul G. Física conceitual. 12. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011. Capítulos 15 a 17. 
 
Objetivo 
 
Determinar o calor específico de um corpo de prova sólido. 
 
Material 
 
• Calorímetro (4). 
• Balança. 
• Um corpo de prova de alumínio com 
orifícios para sensor. 
• Resistor de 24V. 
• Interruptor bipolar (5). 
• Cabos de ligação. 
• Pipeta pasteur graduada. 
• Manuais do sensor e software. 
• Glicerina ou vaselina líquida. 
• Tripé com hastes de apoio (1). 
• Sensor de temperatura (2). 
• Cabo mini-DIN 
• Interface (3). 
• Computador com software de aquisição 
de dados. 
• Fonte de alimentação digital (6). 
 
 
 
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Procedimento 
 
 
Figura1 – Montagem experimental 
1. Tomar todas as precauções necessárias ao manipular corpos quentes, que podem causar 
acidentes. Qualquer dúvida chamar o professor. 
2. Determinar a massa do corpo de prova de alumínio usando a balança. Anotar o valor com 
sua incerteza. 
3. Inserir o corpo no calorímetro. O orifício central do calorímetro será usado para seu 
aquecimento pois ali será introduzido o aquecedor. Usando a pipeta pauster, coloque 
algumas gotas de glicerina no orifício para garantir bom contato térmico entre aquecedor e 
corpo de prova. 
4. Coloque uma gota de glicerina no orifício lateral (onde será introduzido o termopar para 
aquisição da temperatura). Caso já haja glicerina nos orifícios, não é necessário adicionar 
mais. 
5. Introduza a resistência e o termopar (sensor de temperatura) no corpo de prova. O 
aquecimento será feito através da passagem de corrente elétrica por um elemento resistivo, 
regulado pela fonte de tensão. 
6. Configurar o software de aquisição de dados conforme manual. Será feito um experimento 
de aquecimento em função do tempo com duração total de 10 minutos. A amostragem deve 
ser de 1000 ms. Será usada a ferramenta grade de aquisição com o sensor de temperatura 
(-50 °C a 150 °C) 
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Versão 2019-1 
 
58 
 
7. A fonte deve estar conectada a um interruptor e este ao aquecedor. Chame o professor 
para conferir a ligação antes de ligar a fonte. 
8. Conferir se a chave interruptora se encontra na posição desligada. 
9. Com as conexões feitas corretamente, girar os botões reguladores de corrente e tensão até 
o valor mínimo. Ligar a fonte. 
10. Girar o botão de corrente para o máximo. Ajustar o botão de tensão até aproximadamente 
15 V. 
11. Com todo o preparado realizado corretamente, ligar a chave interruptora. Aguardar 2 
minutos para estabilização do sistema e iniciar a aquisição de dados. 
12. Aguardar os 10 minutos de duração do experimento. Durante este período, anotar o valor 
que a fonte registra para a corrente e a tensão. Considerar a incerteza desses valores igual 
a 2%. 
13. Calcular a potência dissipada pelo aquecedor. Lembrar que 𝑃 = 𝑉𝐼, com a tensão medida 
em volts e a corrente em ampères. Calcular a incerteza da potência. 
14. Após terminar a aquisição de dados, salvar a tabela obtida (de temperatura em função do 
tempo). 
15. Arraste os dados adquiridos para a ferramenta tabela. Copie os dados e cole no software 
SciDAVis. Antes, dimensione a tabela para o número de linhas necessários. 
16. A partir dos dados importados, construa um gráfico de temperatura em função do tempo. 
O comportamento é linear? 
17. Usando o valor da potência do aquecedor, transforme esse gráfico em energia (calor) em 
função da diferença de temperatura. Para obter a diferença de temperatura, subtraia a 
temperatura inicial (primeiro dado da coluna de temperatura) de todos os outros valores 
registrados. Utilize as opções do SciDAVis para isso. 
18. Faça uma regressão linear. 
19. Escreva o valor dos parâmetros encontrados no ajuste, com suas respectivas unidades e 
incertezas. 
20. Discuta o significado físico dos parâmetros do ajuste. 
21. Usando os dados da reta, calcule o calor específico do sólido e sua respectiva incerteza. Qual 
o efeito de desprezar o calor absorvido pelo calorímetro e perdido para o ambiente? 
22. Compare com o valor esperado para o alumínio, 𝑐𝐴𝑙 = 0,900
𝐽
𝑔∙𝐾
 (HALLIDAY, 2012). 
 
 
 
 
 
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Calor Específico de um Sólido – Troca de Calor com a 
Água 
 
Introdução 
 
Nesta prática, usaremos um calorímetro para medir o calor específico de um corpo de prova 
sólido. O grupo deve compreender o funcionamento do calorímetro e a equação básica para calcular 
o calor absorvido ou liberado por um corpo durante uma variação de temperatura. 
 
Sugestões de leitura: 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos da Física: gravitação, ondas e 
termodinâmica. 9. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. v. 2. Capítulo 18. 
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: Fluidos, Oscilações e Ondas. 5. ed. São Paulo: 
Blucher, 2013. v. 2. Capítulo 8. 
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física II Sears & Zemansky: termodinâmica e ondas. 12. ed. 
São Paulo: Addison Wesley, 2008. Capítulo 17. 
HEWITT, Paul G. Física conceitual. 12. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011. Capítulos 15 a 17. 
 
Objetivo 
 
Determinar o calor específico de um corpo de prova sólido. 
 
Material 
 
• Calorímetro. 
• Balança. 
• Corpo de prova de alumínio com fio 
flexível e corpo de prova de cobre. 
• 2 Termômetros. 
• Cronômetro. 
• Agitadores. 
• Chapa aquecedora. 
• Proveta graduada. 
• Tripé com hastes de apoio. 
• Béquer. 
 
 
 
 
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Procedimento 
 
 
1. Tomar todas as precauções necessárias ao manipular corpos quentes, que podem causar 
acidentes. Qualquer dúvida chamar o professor. 
2. Usando a balança, determinar as massas dos corpos de prova de alumínio e de cobre e suas 
incertezas. 
3. Colocar o calorímetro vazio na balança e tarar após a leitura da massa. Adicionar água 
dentro do calorímetro com a proveta até que massa atinja cerca de 100 g. Anotar o valor da 
massa de água e sua incerteza. Retirar o calorímetro com água e desligar a balança. 
4. Tampar o calorímetro e inserir o termômetro no local apropriado. 
5. Aguardar 3 minutos e medir a temperatura inicial, 𝑇0𝐴, do calorímetro com água (com 
incerteza). 
6. Coloque aproximadamente 200 𝑚𝐿 de água no béquer. 
7. Colocar o béquer com a água e o corpo de prova de alumínio sobre a chapa aquecedora. 
Colocar o fio flexível do corpo de prova apoiado na haste horizontal do tripé para que seja 
possível retirar o corpo de prova com segurança. 
8. Ligue o aquecedor na potência máxima e aguarda a água entrar em ebulição. Usando o 
termômetro, medir a temperatura. Essa será a temperatura inicial do corpo de prova, 𝑇0𝑐 
(anote também a incerteza). Cuidado para não encostar na chapa aquecedora! 
9. Aguardar 3 minutos com a água em ebulição para garantir o equilíbrio térmico entre líquido 
e corpo de prova. 
10. Retire o corpo de prova da água quente com cuidado. Mergulhe-o imediatamente no 
calorímetro com água fria. 
11. Usando o agitador, movimente a água olhando atentamente o termômetro. 
12. Acompanhe a escala do termômetro e anote a temperatura de equilíbrio final do sistema, 
𝑇𝐹 (com incerteza). 
13. Considerando que todo o calor que saiu do corpo de prova foi absorvido pela água, calcule 
o calor específico do sólido (com incerteza). Lembre-se que a incerteza de ∆𝑇 não é mesma 
incerteza da temperatura. 
14. Considere que o calor específico da água é 𝑐 = (4,19 ± 0,10) 
𝐽
𝑔∙𝐾
 pois a água não é 
destilada. 
15. Compare com o valor esperado para o alumínio, 𝑐𝐴𝑙 = 0,900
𝐽
𝑔∙𝐾
 (HALLIDAY, 2012). 
16. Se a capacidade térmica do calorímetro não tivesse sido desconsiderada, o valor encontrado 
seria maior ou menor? Por que? 
17. Repetir os procedimentos 3 a 15 para o corpo de prova de cobre. Desligar a chapa 
aquecedora ao terminar. 
18. Compare com o valor esperado para o cobre, 𝑐𝐶𝑢 = 0,386
𝐽
𝑔∙𝐾
 (HALLIDAY, 2012). 
 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
Versão 2019-1 
 
61 
 
Transformação Isotérmica 
 
Introdução 
 
Primeiramente, o grupo deve compreender o que é a pressão. Conceituar pressão 
atmosférica, pressão absoluta e pressão relativa. Depois o grupo deve estudar o modelo do gás 
ideal. Compreender as hipóteses nas quais ele se baseia e suas limitações. 
O gás ideal é um modelo simplificado de um gás real muito utilizado em físico-química. 
Comente sobre as aproximações feitas neste modelo e sua validade para gases reais. 
Quais as características de uma transformação isotérmica de um gás ideal? 
Se o volume inicial não for conhecido, podemosdeterminá-lo fazendo: 
𝑉0 =
∆𝑉
∆𝑝
(𝑝0 + ∆𝑝) (3) 
Demonstrar a equação (3). 
 
Sugestões de leitura: 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos da Física: gravitação, ondas e 
termodinâmica. 9. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. v. 2. Capítulo 19. 
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: Fluidos, Oscilações e Ondas. 5. ed. São Paulo: 
Blucher, 2013. v. 2. Capítulo 9. 
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física II Sears & Zemansky: termodinâmica e ondas. 12. ed. 
São Paulo: Addison Wesley, 2008. Capítulo 19. 
HEWITT, Paul G. Física conceitual. 12. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011. Capítulo 18. 
 
Objetivo 
 
Analisar uma transformação isotérmica de um gás real. 
 
Material 
 
• Aparelho gaseológico com seringa, 
válvula e manômetro. 
• Interface e computador. 
• Cabos de ligação 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
Versão 2019-1 
 
62 
 
• Um sensor de pressão absoluta (20 a 250 
kPa, incerteza de 1,5%) 
• Termômetro 
 
 
Procedimento 
 
1. Verificar a montagem experimental. O sensor deve estar conectado a interface e ela ao 
computador. 
2. Ligar a interface. 
3. Abrir o software CidepeLab. Usando o manual de configuração, escolher e habilitar o sensor 
analógico de pressão absoluta. Usar as ferramentas “Indicador” para verificar a leitura do 
sensor. Veja manual acessório para uso dos sensores e interface. 
4. Medir a temperatura ambiente e anotar o valor com incerteza. 
5. Abrir a válvula do sistema. Girar manípulo até o êmbolo atingir o ponto mais alto possível. 
Olhando o manípulo por cima e usando o espelho localizado abaixo dele, é possível contar 
quantas voltas são dadas. 
6. Colocar o manípulo na indicação zero. Dar duas voltas no sentido horário. Fechar a válvula. 
7. O volume inicial do gás, 𝑉0, é o volume confinado na seringa, tubos e conexões após o 
fechamento da válvula. 
8. Leia o valor da pressão absoluta. Esse é o valor da pressão atmosférica local. Anote o valor 
com incerteza 
9. Dar 4 voltas no manípulo no sentido horário. Este procedimento decresce o volume e 
aumenta a pressão do gás. Gire o manípulo lentamente para que a transformação seja 
isotérmica e não adiabática. Anote a pressão 𝑃1 obtida. 
10. Cada 4 voltas no manípulo correspondem a uma variação de 1,80 mL. 
11. Diminua o volume mais uma vez dando mais 4 voltas no sentido horário e registrando a 
pressão obtida. Repita o procedimento até que sejam feitas 7 reduções em relação ao 
volume inicial. Registre os dados em uma tabela. 
12. Determine 𝑉0 usando a equação (3) para cada redução do volume. Considere a 
transformação entre o valor atual da pressão e o primeiro valor obtido. Desta forma, ∆𝑝 
será cada vez maior e ∆𝑉 será o número de reduções do volume (4 voltas cada) multiplicado 
pela redução feita de cada vez (1,8 mL). 
13. Calcule a média e a incerteza padrão com os valores obtidos. 
14. Construa uma tabela de pressão e volume com os valores medidos. Nesse caso é o volume 
e não sua variação. Partindo do volume inicial médio calculado em 13, determine o volume 
de cada medição feita, subtraindo 1,8 mL do valor inicial para cada 4 voltas dadas no 
manípulo (não é necessário determinar a incerteza dos volumes). 
15. A partir da tabela, construa um gráfico de pressão em função do volume (em unidades do 
Sistema Internacional). Esse gráfico apresenta comportamento linear? 
16. A partir da lei dos gases ideais, linearize o gráfico. Indique claramente a operação feita. 
17. No gráfico linearizado, faça uma regressão linear. 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
Versão 2019-1 
 
63 
 
18. Escreva o valor dos parâmetros encontrados no ajuste, com suas respectivas unidades e 
incertezas. 
19. Discuta o significado físico dos parâmetros do ajuste. 
20. Encontre o número de mols (com incerteza) do gás a partir do gráfico. 
21. Comente sobre a validade da lei dos gases ideais para o gás real. 
 
 
 
 
 
 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
Versão 2019-1 
 
64 
 
Dilatação de um Corpo de Prova 
 
Introdução 
 
O grupo deve entender o fenômeno da dilatação linear de sólidos e explicar a relação 
matemática que permite relacionar variação de temperatura com variação de comprimento. 
 
Sugestões de leitura: 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos da Física: gravitação, ondas e 
termodinâmica. 9. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. v. 2. Capítulo 18. 
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: Fluidos, Oscilações e Ondas. 5. ed. São Paulo: 
Blucher, 2013. v. 2. Capítulo 7. 
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física II Sears & Zemansky: termodinâmica e ondas. 12. ed. 
São Paulo: Addison Wesley, 2008. Capítulo 17. 
HEWITT, Paul G. Física conceitual. 12. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011. Capítulo 15. 
 
Objetivo 
Determinar o coeficiente de dilatação linear de um corpo de prova de cobre. Analisar a 
dependência da dilatação com o comprimento inicial do corpo de prova. 
 
Material 
 
• Suporte com tripé e haste. 
• Caldeira. 
• Multímetro com termopar. 
• Aquecedor elétrico. 
• Água. 
• Dilatômetro com linear com medidor de dilatação e batente móvel. 
• Corpo de prova de cobre. 
• Ductos flexíveis para conexão de vapor d’água. 
• Recipiente para coletar o vapor condensado. 
 
 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
Versão 2019-1 
 
65 
 
Procedimento 
 
1. Os equipamentos usados nesta prática são sensíveis e não devem ser utilizados de forma 
incorreta. Chamar o professor caso haja qualquer dúvida. Ler com atenção todas as 
instruções a seguir antes de começar. 
2. A caldeira contém água que será aquecida até haver a formação de vapor. Não encostar 
na caldeira, no corpo de prova, nos ductos e no aquecedor elétrico após o último ter sido 
ligado. Atenção e cuidado ao manipular partes aquecidas para não causar acidentes. 
3. Você encontrará o corpo de prova já montado no dilatômetro e as conexões já feitas. Não 
modifique nada além do que for pedido neste roteiro. 
4. A montagem inicial deve ser como a da figura 1. A saída da caldeira deve estar conectada 
ao corpo de prova através do ducto flexível como na figura. Na outra ponta, o ducto para 
saída de vapor deve estar conectado também. Colocar um recipiente para coletar o vapor 
condensado nesta saída. 
5. Ajuste o batente móvel de fim de curso para que fique na posição zero. Veja a figura 2. O 
batente pode ser movido folgando o parafuso e pode ser fixado na posição zero apertando 
o parafuso. 
6. Para escolher o comprimento inicial do corpo de prova, use as garras de metal com parafuso 
(mufas), conforme a figura 3. 
7. Há 4 mufas, sendo a mais externa na posição de 500 mm e a mais interna na posição de 300 
mm. Ao se fixar o corpo de prova com o parafuso em uma determinada mufa, determina-
se o comprimento inicial. Na figura 3, a mufa usada é a correspondente a posição de 500 
mm. 
 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
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66 
 
 
Figura 1 – Montagem experimental. 
 
8. Fixe o parafuso na última mufa, posição de 500 mm. 
9. Determine a medida do comprimento inicial do corpo de prova 𝐿0, distância entre o centro 
do guia com mufa escolhido até o medidor. Anote o valor com incerteza. 
10. Conecte o termopar no multímetro. Fique atendo para as marcações no encaixe e no 
multímetro para conectá-lo corretamente. Gire o seletor para a indicação de temperatura. 
Você verá na tela a temperatura, em graus Celsius, medida pelo termopar. Considere a 
incerteza desta medida de um grau Celsius. A incerteza do termopar é de ±1℃. 
11. Insira o termopar no ducto para exaustão do vapor até que ele esteja na entrada do corpo 
de prova de cobre. 
12. A temperatura indicada pelo termopar é a temperatura inicial, associada com o 
comprimento inicial que você já mediu. Anote esta temperatura, 𝑇0, com sua respectivaincerteza. 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
Versão 2019-1 
 
67 
 
 
Figura 2 – Ajuste do batente móvel de fim de curso para que fique na posição zero. Na ilustração, 
o batente não está na posição zero. O parafuso deve ser afrouxado, o batente movido até que se 
alinhe com o zero da régua milimetrada e, finalmente, fixado com o parafuso nesta posição. 
 
13. O medidor com ponteiro medirá a dilatação da parte do corpo de prova entre o zero do 
batente móvel e a mufa fixadora escolhida. Para facilitar a medida, gire o anel metálico do 
medidor para posicionar o ponteiro inicialmente sobre o zero. Observe o medidor, entenda 
sua escala. Ele permitirá a determinação do ∆𝐿 do corpo de prova. Qual a incerteza deste 
aparelho de medida? 
14. Após zerar o medidor de comprimento, não toque mais no dilatômetro e corpo de prova. 
Evite encostar na bancada até a finalização do experimento. 
15. Ligue o aquecedor elétrico sob a caldeira girando seu indicador de temperatura até o 
máximo. 
16. Aguarde até que a água entre em ebulição e vapor circule por dentro do corpo de prova. 
Não toque em nenhum componente da caldeira, dilatômetro e corpo de prova. Isso irá 
alterar o resultado do experimento e pode causar queimaduras. 
17. Quando o vapor começar a circular, a temperatura indicada pelo termopar irá se elevar. 
Observe (sem encostar) o ponteiro o medidor de comprimento. Quando a temperatura no 
termopar e o ponteiro do medidor se estabilizarem, terá sido estabelecido equilíbrio 
térmico entre o vapor e o corpo de prova. Anote a temperatura indicada pelo termopar, 𝑇𝐹, 
e a variação de comprimento indicada no medidor, ∆𝐿. Anote também as incertezas. 
 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
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68 
 
 
Figura 3 – Mufas para fixação do corpo de prova e determinação do comprimento inicial. 
 
18. Desligue o aquecedor elétrico girando o seletor de temperaturas até o zero. 
19. Aguarde que o vapor pare de circular e que o corpo de prova atinja uma temperatura 
inferior a 40 °C. 
20. Mude a mufa de fixação do corpo de prova para a posição mais próxima de 300 mm. 
21. Repita o procedimento para essa posição inicial. Anote os novos valores de comprimento e 
temperatura iniciais. 
22. Circule o vapor e anote os novos valores de temperatura final e variação de comprimento. 
23. Desligue a caldeira. Remova o termopar da montagem e desligue o multímetro. 
24. Usando os valores medidos, determine o coeficiente de dilatação linear do cobre para os 
dois comprimentos iniciais com suas respectivas incertezas. 
25. Use o método de incerteza padrão combinada nos seus cálculos. Lembre-se que a incerteza 
de ∆𝑇 não é a mesma da temperatura. 
26. Compare os dois valores encontrados com o valor fornecido em HALLIDAY, David; RESNICK, 
Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de Física. Vol. 2. 9 ed. Rio de Janeiro: LTC. 
27. Discuta as diferenças entre os valores encontrados e possíveis fontes de erros nos 
experimentos. 
28. Lembrete: toda medida realizada deve vir acompanhada da sua incerteza. 
 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
Versão 2019-1 
 
69 
 
Movimento Harmônico Simples – Função Horária da 
Posição 
 
Introdução 
 
Os sistemas constituídos por uma massa acoplada a uma mola são de grande importância na 
física e servem de modelo para vários sistemas reais mais complexos. Se uma força provoca uma 
deformação em uma mola e essa deformação é pequena e transitória, podemos aplicar a Lei de 
Hooke. Esta equação estabelece uma relação linear entre a força e a deformação (alongamento ou 
compressão a partir do ponto de equilíbrio 𝑥 = 0 da mola). Para deformações muito grandes ou 
sistemas elásticos mais complexos, a relação pode não ser linear. Para uma mola helicoidal como a 
que será usada no experimento, dentro do limite de forças aplicadas usadas nesta prática, a relação 
será conforme a lei de Hooke. 
A constante de proporcionalidade entre força e deformação, 𝑘, é chamada constante elástica 
da mola. Ela determina a “ dureza” da mola. Para aplicações, deve ser escolhido em cada caso uma 
mola com 𝑘 apropriado. 
 
Figura 1 – Primeiro, o sistema massa-mola em repouso, na posição de equilíbrio. Ao se deslocar a 
massa para a direita, aparece uma força restauradora para a esquerda. O sistema oscila entre os 
pontos -x e +x. 
Ao se deslocar o sistema massa-mola de sua posição de equilíbrio, ele executará um 
movimento harmônico simples (MHS). Se as forças dissipativas forem desprezíveis, a única força 
atuante na massa será dada pela lei de Hooke. Usando a segunda lei de Newton, obtenha a equação 
diferencial para o movimento harmônico simples. Escreva uma solução para essa equação e 
defina os parâmetros amplitude, frequência angular e ângulo de fase do MHS. De que parâmetros 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
Versão 2019-1 
 
70 
 
a frequência do MHS dependerá? Como a frequência angular se relaciona com o período e a 
frequência? 
 
Sugestões de leitura: 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos da Física: gravitação, ondas e 
termodinâmica. 9. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. v. 2. Capítulo 15. 
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: Fluidos, oscilações, ondas, calor. 5. ed. São Paulo: 
Blucher, 2013. v. 2. Capítulo 3. 
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física I Sears & Zemansky: termodinâmica e ondas. 12. ed. 
São Paulo: Addison Wesley, 2008. Capítulo 13. 
HEWITT, Paul G. Física conceitual. 12. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011. Capítulo 19. 
 
Objetivo 
 
Analisar uma MHS com auxílio de um sensor de posição e determinar a função horária do 
movimento. 
 
Material 
 
• Tripé com haste horizontal para 
fixação da mola. 
• Mola helicoidal. 
• 3 Massas de aproximadamente 50 g. 
• Régua graduada. 
• Manuais dos equipamentos. 
• Balança. 
• Suporte para mola. 
• Suporte para as massas. 
• Sensor de posição ultrassônico 
• Cabos de ligação. 
• Computador com software de 
aquisição de dados 
 
Procedimento 
 
1. Coloque a régua no suporte, veja a figura 2 para executar a montagem. 
2. O sensor de posição, objeto semelhante a um pequeno alto-falante, deve estar fixado 
numa haste na parte de baixo da montagem. A régua e a mola devem ser suspensas 
no suporte, conforme a figura 2. A régua não pode ficar no caminho do sensor. 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
Versão 2019-1 
 
71 
 
3. Usando a balança, determine a massa (e sua incerteza) do conjunto formado pelo 
suporte com as três massas de 50 g. 
4. Dependure as massas na mola. Veja a figura 2. As massas devem ficar diretamente 
acima do sensor. 
5. O sensor deve estar conectado a interface e esta deve estar conectada ao 
computador. 
6. Configure o programa de aquisição de dado para utilizar o sensor ultrasom1_5m. Siga 
as instruções no manual a parte. 
 
 
Figura 2 – Montagem experimental para estudo do MHS com sensor. 
7. Configure a amostragem para 2 ms, o tempo total para 10 s e clique para selecionar 
a opção de aplicar filtro ao sinal (ferramenta osciloscópio do software). 
8. Ligue o conjunto no botão localizado na interface (o sensor emite ruído quando 
ligado). 
9. Desloque as massas aproximadamente 25 mm da posição de equilíbrio e solte o 
conjunto. Observe a oscilação resultante. O ideal é que ela seja no eixo vertical, com 
o mínimo possível de oscilação lateral. 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
Versão 2019-1 
 
72 
 
10. Apertando o botão “play” no osciloscópio do software, adquira os dados da posição 
em função do tempo do conjunto. 
11. Após os 10 segundos de aquisição, o resultado pode ser visualizado usando a 
ferramenta gráfico. 
12. Arraste os dados adquiridos para a ferramenta tabela. Copie os dados e cole no 
software SciDAVis. 
13. A partir dos dados importados, construa um gráfico de posição em função do tempo. 
14. Usando a ferramenta “data reader”, determine a posição y de16 picos e vales 
consecutivos (8 picos e 8 vales). Calcule a amplitude para cada par de picos e vales. A 
partir desses dados, usando a média e a incerteza padrão, determine a amplitude do 
movimento com incerteza. Organize os valores em uma tabela. 
15. Usando a mesma ferramenta, determine o tempo em que aconteceram 10 picos 
consecutivos. Também usando média e incerteza padrão, determine o período do 
movimento com sua respectiva incerteza. Organize os valores em uma tabela. 
16. Escreva a equação do movimento considerando o ângulo de fase nulo. 
17. Determine também o valor da constante elástica da mola com sua respectiva 
incerteza. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
Versão 2019-1 
 
73 
 
Movimento Harmônico Simples - Determinação da 
Constante Elástica de uma Mola 
 
Introdução 
 
Os sistemas constituídos por uma massa acoplada a uma mola são de grande importância na 
física e servem de modelo para vários sistemas reais mais complexos. Se uma força provoca uma 
deformação em uma mola e essa deformação é pequena e transitória, podemos aplicar a Lei de 
Hooke. Esta equação estabelece uma relação linear entre a força e a deformação (alongamento ou 
compressão a partir do ponto de equilíbrio) 𝑥 = 0 da mola. Para deformações muito grandes ou 
sistemas elásticos mais complexos, a relação pode não ser linear. Para uma mola helicoidal como a 
que será usada no experimento, dentro do limite de forças aplicadas usadas nesta prática, a relação 
será conforme a lei de Hooke. 
A constante de proporcionalidade entre força e deformação, 𝑘, é chamada constante elástica 
da mola. Ela determina a “ dureza” da mola. Para aplicações, deve ser escolhido em cada caso uma 
mola com 𝑘 apropriado. 
 
Figura 1 – Primeiro, o sistema massa-mola em repouso, na posição de equilíbrio. Ao se deslocar a 
massa para a direita, aparece uma força restauradora para a esquerda. O sistema oscila entre os 
pontos -x e +x. 
Ao se deslocar o sistema massa-mola de sua posição de equilíbrio, ele executará um 
movimento harmônico simples (MHS). Se as forças dissipativas forem desprezíveis, a única força 
atuante na massa será dada pela lei de Hooke. Usando a segunda lei de Newton, obtenha a equação 
diferencial para o movimento harmônico simples. Escreva uma solução para essa equação e 
defina os parâmetros amplitude, frequência angular e ângulo de fase do MHS. De que parâmetros 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
Versão 2019-1 
 
74 
 
a frequência do MHS dependerá? Como a frequência angular se relaciona com o período e a 
frequência? 
 
Sugestões de leitura: 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos da Física: gravitação, ondas e 
termodinâmica. 9. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. v. 2. Capítulo 15. 
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: Fluidos, oscilações, ondas, calor. 5. ed. São Paulo: 
Blucher, 2013. v. 2. Capítulo 3. 
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física I Sears & Zemansky: termodinâmica e ondas. 12. ed. 
São Paulo: Addison Wesley, 2008. Capítulo 13. 
HEWITT, Paul G. Física conceitual. 12. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011. Capítulo 19. 
 
Objetivo 
 
Determinar a constate elástica de uma mola helicoidal analisando um MHS. 
 
Material 
 
• Tripé com haste horizontal para 
fixação da mola. 
• Mola helicoidal. 
• 3 Massas de aproximadamente 50 g. 
• Régua graduada transparente. 
• Manuais dos equipamentos. 
• Balança. 
• Conjunto contrapeso com pino 
central 
• Suporte para mola com ponteiro. 
• Sensor fotoelétrico 
• Multicronômetro 
• Hastes ativadoras. 
 
Procedimento 
 
1. Coloque a régua no suporte, veja a figura 2 para executar a montagem. 
2. Usando a balança, determine a massa (e sua incerteza) do conjunto formado pelo 
conjunto contrapeso, hastes ativadoras e massas de 50 g. 
3. Coloque a mola no segundo espaço do suporte horizontal. 
4. Intercale as massas com as hastes ativadoras, conforme a figura 3. Dependure o 
conjunto de suporte, hastes e massas na mola. 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
Versão 2019-1 
 
75 
 
5. Regule a posição do sensor para que uma das hastes ativadoras esteja exatamente 
sobre o indicador do sensor, que fica na parte interna da haste horizontal. Veja a 
figura 3. 
6. A outra haste deve permitir a leitura da posição do conjunto usando a régua 
transparente. Cuidado para que as hastes não toquem no restante da montagem. 
 
 
Figura 2 – Montagem experimental para cálculo da constante elástica de uma mola. 
 
Figura 3 – Montagem das massas e hastes ativadoras. Posição em relação ao sensor. 
7. Leia e anote a posição inicial do conjunto, quando em equilíbrio. 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
Versão 2019-1 
 
76 
 
8. O multicronômetro deve ser usado na função F4 Pend/MHS 1 Sens. Leia o manual 
para mais informações. 
9. Empurrando o suporte para cima com os dedos, desloque o sistema do equilíbrio de 
um valor entre 10 mm e 20 mm. Libere o conjunto para oscilar. 
10. Usando o multicronômetro, adquira dados de período e frequência do movimento. O 
multicronômetro gravará 10 medidas consecutivas. Faça uma tabela com esses 
valores. 
11. Calcule o período e sua respectiva incerteza. Faça o mesmo para a frequência. 
12. Lembrando que 𝜔 = 2𝜋𝑓 =
2𝜋
𝑇
 , calcule a constante elástica da mola com sua 
respectiva incerteza. 
 
 
 
 
 
 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
Versão 2019-1 
 
77 
 
Pêndulo Simples e Pêndulo Físico 
 
Introdução 
 
Um pêndulo simples é constituído por um objeto de massa 𝑚 suspenso por um fio de 
comprimento 𝑙 e massa desprezível. Afastado da sua posição de equilíbrio (a vertical), o pêndulo 
passará a executar oscilações. As forças que agem na massa são seu peso (𝑚𝑔) e a tensão 𝑇 no fio, 
conforme a figura 1. 
 
Figura 1 – Pendulo simples: diagrama de forças 
A componente tangencial da força resultante no pêndulo é: 
−𝑚𝑔 sin 𝜃 (1) 
Igualando a equação (1) com a segunda lei de Newton, usando a aceleração tangencial: 
𝑚𝑎𝑡 = −𝑚𝑔 sin 𝜃 (2) 
Lembrando que a aceleração é a derivada segunda da posição em função do tempo e usando 
considerações geométricas, mostre que é possível escrever (2) na forma abaixo. 
𝑑2𝜃
𝑑𝑡2 = −
𝑔
𝑙
sin𝜃 (3) 
A força restauradora expressa na equação (2) não é linear com a posição e, portanto, não dá 
origem a um Movimento Harmônico Simples (MHS). Mas para pequenos valores do ângulo de 
abertura 𝜃, pode-se usar a aproximação: 
sin 𝜃 ≈ 𝜃 (4) 
Neste caso, a equação diferencial do pêndulo e a frequência angular e período do MHS serão: 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
Versão 2019-1 
 
78 
 
𝑑2𝜃
𝑑𝑡2 = −
𝑔
𝑙
𝜃 (5) 
E 
𝜔 = √
𝑔
𝑙
 , 𝑇 = 2𝜋√
𝑙
𝑔
 (6) 
 
Figura 2 – Pêndulo físico. 
Um outro caso mais próximo da realidade é o do pêndulo físico, que pode ser qualquer objeto 
rígido suspenso por um ponto P e capaz de girar livremente em torno de um eixo horizontal que 
passa por este ponto (veja a figura 2). Considere que o centro de gravida, G, fica situado a uma 
distância h do ponto P. Se o pêndulofor desviado de um ângulo 𝜃 em relação a vertical, o torque 
provocado pelo peso será: 
𝜏 = −𝑀𝑔ℎ sin𝜃 (7) 
Seja 𝐼 o momento de inércia do objeto com relação ao eixo que passa por P. A equação do 
movimento pode ser escrita como: 
𝐼𝛼 = 𝐼
𝑑2𝜃
𝑑𝑡2 = 𝜏 = −𝑀𝑔ℎ sin𝜃 (8) 
Na qual foi usada a segunda lei de Newton para rotações. Comparando (8) com (5), tem-se a 
mesma equação com 
𝐿 =
𝐼
𝑀ℎ
 (9) 
Calculando o momento de inércia do pêndulo simples, mostre que ele é um caso particular 
do pêndulo físico. Mostre também como fica a frequência angular das oscilações do pêndulo físico. 
O ponto O, que fica a uma distância 𝐿 do ponto P, é o centro de oscilação do pêndulo físico. 
Se toda a massa do pêndulo físico, M, fosse concentrada em O e ligada à P por um fio ideal, seria 
obtido um pêndulo simples equivalente. 
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Sugestões de leitura: 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos da Física: gravitação, ondas e 
termodinâmica. 9. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. v. 2. Capítulo 15. 
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: Fluidos, oscilações, ondas, calor. 5. ed. São Paulo: 
Blucher, 2013. v. 2. Capítulo 3. 
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física I Sears & Zemansky: termodinâmica e ondas. 12. ed. 
São Paulo: Addison Wesley, 2008. Capítulo 13. 
HEWITT, Paul G. Física conceitual. 12. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011. Capítulo 19. 
 
Objetivo 
 
Determinar a aceleração da gravidade local. Comparação do pêndulo simples com o pêndulo 
físico. 
 
Material 
 
• Tripé com ponto de fixação para o 
corpo de prova 
• Corpo de prova (régua retangular 
transparente) 
• Pêndulo simples. 
• Balança. 
 
• Trena ou fita métrica. 
• Suporte no tripé para fixação do 
pêndulo simples, como manivela 
reguladora de comprimento. 
• Cronômetro 
 
Procedimento 
Parte I – Determinação da aceleração da gravidade 
1. Usando a manivela, deixe o pêndulo simples com comprimento máximo. Apoie o tripé 
na borda da bancada. 
2. Meça o comprimento do pêndulo simples. O cilindro tem uma marcação no centro 
de massa. Meça o comprimento do fio incluindo o corpo de prova até esta marcação. 
3. Coloque o pêndulo para oscilar, deslocando-o pouco em relação a vertical (~ 10°) para 
que a aproximação (4) funcione bem. A oscilação deve ser em um plano (e não 
circular). 
4. Meça, com o cronômetro, o tempo que o pêndulo leva para executar dez oscilações 
completas. Este valor corresponde a 10 vezes o período T do pêndulo. 
5. Encurte o pêndulo 8 cm. Repita o procedimento de determinação do período. 
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6. Repita o procedimento quantas vezes forem possíveis 
 
Figura 3 – Montagem experimental. 
 
7. Construa uma tabela de período em função do comprimento. Não se esqueça das 
incertezas. 
8. Construa o gráfico de período em função do comprimento. Ele representa um 
comportamento linear? 
9. Linearize a equação (6) e faça um novo gráfico e uma regressão linear. Inclua este 
gráfico também no relatório. Usando o resultado obtido na regressão, encontre o 
valor de g com sua respectiva incerteza. Como esse valor se compara ao valor 
esperado? 
Parte II – Determinação do momento de inércia de um pêndulo físico. 
10. Agora fixe o corpo de prova retangular pelo ponto P. Não aperte demais para que ele 
oscile em torno de um eixo que passa por este ponto. Vamos considerar que a maior 
dimensão deste pêndulo tenha um comprimento 𝑎. 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
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81 
 
11. Coloque o corpo de prova para executar pequenas oscilações, deslocando-o de sua 
posição de equilíbrio. Marque o tempo necessário para que ele execute 10 oscilações. 
A partir deste valor, calcule o período e sua respectiva incerteza. 
12. Utilizando a balança, determine a massa do corpo de prova retangular. Meça as 
dimensões relevantes do corpo de prova com a trena (a altura pode ser considerada 
muito maior que largura e espessura). Combinando as equações (6) e (9), encontre o 
período de oscilação do pêndulo físico. Ele depende de 𝐼,𝑀, 𝑔, ℎ. Com o valor de 
período medido, o valor de g determinado na parte I e as medidas de 𝑀 e ℎ, 
determine o valor do momento de inércia do pêndulo físico (com sua incerteza). 
13. Calcule qual deveria ser o valor de seu momento de inércia (com incerteza) em 
relação ao eixo P. Para tal, faça uma consulta bibliográfica e considere o corpo de 
prova uma barra fina girando em torno de um eixo perpendicular à maior dimensão. 
Use o teorema dos eixos paralelos, se necessário. Compare com o valor encontrado 
experimentalmente. 
14. Esse procedimento é empregado para determinar o momento de inércia de um corpo 
quando é impossível ou inconveniente fazer os cálculos. 
 
Parte III – Determinação do centro de oscilação de um pêndulo físico. 
15. Para o corpo de prova em questão, sendo 𝑎 sua maior dimensão, a distância OP é 
2𝑎
3
 
e a distância OG é ℎ =
𝑎
2
. Mostre que o comprimento do pêndulo simples equivalente 
ao pêndulo físico é OP. 
16. Usando a trena e manivela, coloque o corpo de prova do pêndulo simples suspenso 
por esta distância. Meça o tempo necessário para ele executar 10 oscilações 
(pequenas) e encontre o período. Lembre-se que o comprimento do pêndulo simples 
é medido do suporte até o chanfro do cilindro metálico. 
17. Compare o período deste pêndulo simples com o medido para o pêndulo físico na 
parte II. 
 
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Modos normais de vibração em uma corda 
 
Introdução 
 
 Uma onda é uma perturbação em um meio que se propaga de um ponto a outro. A onda 
transporta energia, mas não transporta matéria. As ondas mecânicas são aquelas que se propagam 
em meios materiais, em oposição as ondas eletromagnéticas, que se propagam no vácuo. O grupo 
precisará entender como a velocidade de propagação de uma onda em uma corda se relaciona com 
a tensão e a densidade linear da corda. Também é necessário compreender o fenômeno de 
ressonância em uma corda presa pelas duas extremidades. Como se calcula a frequência dos modos 
fundamentais que apareceram na corda? 
Para uma corda presa pelas duas extremidades, desenhe a configuração do modo 
fundamental de vibração e dos dois primeiros harmônicos. 
Sugestões de leitura: 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos da Física: gravitação, ondas e 
termodinâmica. 9. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. v. 2. Capítulo 16. 
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: Fluidos, Oscilações e Ondas. 5. ed. São Paulo: 
Blucher, 2013. v. 2. Capítulo 5. 
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física II Sears & Zemansky: termodinâmica e ondas. 12. ed. 
São Paulo: Addison Wesley, 2008. Capítulo 15. 
HEWITT, Paul G. Física conceitual. 12. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011. Capítulo 19. 
 
Objetivo 
 
Estudar os modos normais de vibração de uma corda. 
 
Material 
• Corda elástica branca. 
• Gerador de impulsos mecânicos. 
• Três massas de 50 g cada. 
• Cartolina escura. 
• Trena. 
• Suporte de 10 cm. 
• Balança. 
 
 
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Procedimento 
 
1. A montagem deve ser conforme a figura 1. Só mantenha a corda tracionada com as 
massas durante a realização do experimento. 
2. Usando a balança, determine o valor da massa dos 3 discos e do suporte 
conjuntamente. Não esqueça da incerteza. 
3. Prenda o suporte com as massas na extremidade livre da corda. 
4. Meçacom a trena o comprimento da corda entre a extremidade presa no gerador de 
impulsos mecânicos e a roldana. Anote esse valor com sua respectiva incerteza. 
5. Posicione a cartolina escura atrás da corda para facilitar a visualização. 
6. Ajuste a amplitude do gerador para metade da escala. O gerador deve estar na 
posição F1 (gera impulsos até 125 Hz). 
7. Ligue o gerador com a frequência no zero. Vá aumentando a frequência lentamente 
observando a corda. Anote a frequência na qual ocorreram os quatro primeiros 
harmônicos (𝑛 = 1 𝑎 𝑛 = 4). 
8. Aumente a amplitude, se necessário. 
9. Calcule, com incerteza, os valores de frequência esperados para o fundamental e os 
três primeiros harmônicos. Calcule também a velocidade de propagação de ondas 
nesta corda (com incerteza). 
10. Considere 𝑔 = (9,80 ± 0,10)𝑚 𝑠2⁄ e 𝜇 = (2,5 ± 0,1) 𝑔 𝑚⁄ . 
11. Compare os valores medidos e esperados e comente. Qual a incerteza dos valores 
calculados de frequência? 
 
 
 
Figura 1 – montagem experimental. Ao invés de apenas 1 massa, serão usadas 3 massas. 
 
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Velocidade de Propagação de uma Onda Transversal em 
uma Mola 
 
Introdução 
 
Uma onda é uma perturbação em um meio que se propaga de um ponto a outro. A onda 
transporta energia, mas não transporta matéria. As ondas mecânicas são aquelas que se propagam 
em meios materiais, em oposição as ondas eletromagnéticas, que se propagam no vácuo. Existem 
dois tipos principais de ondas mecânicas: as ondas longitudinais e as transversais. O que caracteriza 
cada uma delas? As ondas que se propagam em um meio têm algumas de suas características, como 
frequência e amplitude, determinadas pelo gerador que dá origem à perturbação. Já sua velocidade 
de propagação depende de características do meio. Relacione as propriedades do meio com a 
velocidade de propagação da onda. 
 
Sugestões de leitura: 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos da Física: gravitação, ondas e 
termodinâmica. 9. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. v. 2. Capítulo 16. 
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: Fluidos, oscilações, ondas, calor. 5. ed. São Paulo: 
Blucher, 2013. v. 2. Capítulo 5. 
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física I Sears & Zemansky: termodinâmica e ondas. 12. ed. 
São Paulo: Addison Wesley, 2008. Capítulo 13. 
HEWITT, Paul G. Física conceitual. 12. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011. Capítulo 19. 
 
Objetivo 
Estudar a propagação de um pulso transversal em uma mola helicoidal. 
 
Material 
 
• Mola helicoidal de aço inoxidável longa. 
• Multicronômetro digital. 
• Dois sensores fotoelétricos. 
• Cabos de ligação e manual. 
• Trena. 
 
 
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Procedimento 
 
1. Estique a mola no chão. 
2. Posicione os dois sensores na vertical. A mola deve passar entre nas hastes do sensor. 
As extremidades das molas devem ser tracionadas por dois alunos a uma distância de 
pelo menos 10 cm dos sensores. 
3. Os alunos responsáveis por tracionar a mola devem puxar as extremidades com 
firmeza. Se a mola estiver “bamba”, o experimento não funcionará. Um dos alunos 
deverá deslocar a mola lateralmente na extremidade A da mola. Ao soltar a mola, se 
propagará por ela um pulso de onda transversal. Pratique algumas vezes criar o pulso, 
aplicando diferentes trações na mola. O aluno da extremidade B deverá apenas 
segurar essa extremidade tracionada. 
4. A mola não pode derrubar os sensores quando o pulso se propagar. 
5. O sensor 1, da extremidade A, dará início a contagem do tempo. Ele deve ser ligado 
na porta S0 do multicronômetro. 
6. O sensor B finalizará a contagem do tempo e deverá ser ligado a porta S1 do 
multicronômetro. 
7. Um terceiro aluno deverá operar o cronometro. Escolha a função F1 2 ou 5 sens do 
multicronômetro (com 2 sensores). 
8. Com a mola tracionada e o aluno A deslocando lateralmente a mola (antes do sensor 
A), dê início ao experimento no multicronômetro. 
9. O aluno A deverá liberar a mola, criando o pulso. Sem que os alunos A e B mudem a 
tração na mola, o aluno responsável pelo cronômetro deverá anotar o tempo que o 
pulso levou para percorrer a mola. 
10. Repetir o procedimento mantendo a mesma tração 5 vezes e anotar os tempos. 
11. Medir a distância entre os sensores. 
12. De posse dos dados, calcular o tempo médio e sua incerteza para a propagação do 
pulso na tração menos intensa. Calcular então a velocidade de propagação e sua 
incerteza. 
13. Agora os alunos A e B devem aumentar a tração na mola. Repetir os procedimentos 
para aquisição de 5 valores de tempo de propagação do pulso para essa nova tração. 
14. Repetir o passo 12 para a tração de maior intensidade. 
15. Comentar o resultados e comparar as velocidades obtidas. 
 
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Balança de torção – Determinação do Módulo de 
Cisalhamento de um Fio 
 
Introdução 
 
O grupo irá trabalhar com uma balança de torção (ou pêndulo de torção). Ele deve apresentar 
em sua introdução o funcionamento desse equipamento e as relações matemáticas importantes. 
Esse equipamento é útil, por exemplo, na determinação do momento de inércia de objetos 
complexos. O pêndulo é composto por um fio e nele é conectado o objeto que se deseja determinar 
o momento de inércia. Provoca-se uma rotação no objeto que leve a torção do fio (diferente do 
movimento do pêndulo simples). Caso o momento de inércia do objeto seja conhecido, pode-se 
determinar propriedades do fio, como o módulo de cisalhamento. 
O pêndulo de torção realiza um movimento harmônico angular simples (MHAS). Ao contrário 
do pêndulo simples, que executa um movimento aproximadamente harmônico simples (para 
pequenas oscilações), o pêndulo de torção realiza um movimento realmente harmônico. A força 
restauradora surge da deformação de torção do fio e tende a trazê-lo para a posição não deformada. 
Essa força será diretamente proporcional ao ângulo de torção. Fazendo a correspondência entre as 
variáveis lineares e as variáveis angulares, podemos transformar as equações do MHS nas equações 
do MHAS. Acompanhe a discussão feita na seção 15-5 de HALLIDAY, 13.4 de YOUNG ou 3.3 de 
NUSSENZVEIG. 
A constante de restituição ou constante de elasticidade (𝜅) do MHAS pode ser associada a 
uma propriedade intrínseca do material do qual é feito o fio, o módulo de cisalhamento 𝐺: 
𝐺 =
2𝐿𝜅
𝜋𝑟4 (1) 
na qual 𝐿 é o comprimento do fio, e 𝑟 é o raio. 
Associando esta equação com o período do MHAS, escreva uma relação para 𝐺 em função do 
período do pêndulo. 
 
Sugestões de leitura: 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos da Física: mecânica. 9. ed. Rio de 
Janeiro: LTC, 2012. v. 2. Capítulo 15. 
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: mecânica. 5. ed. São Paulo: Blucher, 2013. v. 2. 
Capítulo 3. 
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física I Sears & Zemansky: termodinâmica e ondas. 12. ed. 
São Paulo: Addison Wesley, 2008. Capítulo 13. 
 
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Objetivo 
 
Estudar o MHAS e determinar o módulo de cisalhamento de um fio metálico. 
 
Material 
 
• Balança de torção. 
• Corpo de prova. 
• Balança 
• Cronômetro. 
• Régua. 
• Paquímetro 
 
Procedimento 
 
1. Determinar a massa e sua incerteza do corpo de prova, usando a balança. 
2. Determinar o comprimento e o diâmetro do corpo de prova. 
3. O momento de inércia de um cilindro girando em torno de um eixo que passa pelo 
seu diâmetro central é dado por: 𝐼 =
𝑀𝑅2
4
+
𝑀𝐿2
12
 (demonstre essa relação). Calcule o 
momento de inércia com sua respectiva incerteza. 
4. Escolha um comprimento inicial do fio de aproximadamente 300 mm. Anote o valorcom sua incerteza, você criará uma tabela de período em função do comprimento. 
5. Provoque uma pequena torção no corpo de prova. Usando o cronômetro, determine 
o tempo necessário para a execução de 10 ciclos completos e, a partir daí, o período 
do pêndulo. 
6. Encurte o pêndulo de aproximadamente 50 mm e repita a medição do período. 
7. Obtenha pelo menos 5 pares de comprimento e período. 
8. Com esses dados, calcule 𝜅 para cada valor de T. 
9. Faça um gráfico de 𝜅 em função de L. Proponha uma linearização para esses dados e 
construa o gráfico linearizado. 
10. Faça uma regressão linear e calcule o módulo de cisalhamento do fio a partir dos 
parâmetros obtidos no ajuste. 
11. Compare com o valor do aço obtido na literatura. 
 
 
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Lei de Ohm 
 
Introdução 
 
A resistência elétrica é a oposição que um material oferece à passagem de corrente. Como 
ela se relaciona com tensão e corrente? A resistência é propriedade de um objeto. Já a resistividade 
é propriedade de um material. Como a temperatura altera a resistividade, altera também a 
resistência. O grupo deve entender a diferença entre esses dois conceitos e como estão 
relacionados. Os resistores são elementos de circuitos. Eles podem ser associados em série e em 
paralelo. Como determinar uma resistência equivalente em cada caso? 
 
Sugestões de leitura: 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos da Física: eletromagnetismo. 9. ed. Rio 
de Janeiro: LTC, 2012. v. 3. Capítulos 26 e 27. 
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: Eletromagnetismo. 5. ed. São Paulo: Blucher, 
2013. v. 3. Capítulos 6 e 10. 
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física II Sears & Zemansky: eletromagnetismo. 12. ed. São 
Paulo: Addison Wesley, 2008. Capítulos 25 e 26. 
HEWITT, Paul G. Física conceitual. 12. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011. Capítulo 23. 
 
Objetivo 
 
Determinar a resistência de um resistor ôhmico. Estudar associação em série e em paralelo 
de resistores. 
 
Material 
 
• Um resistor de 100 Ω 
• Um resistor de 460 Ω 
• 5 cabos flexíveis para ligação 
• Dois multímetros 
• Placa para montagem de circuitos 
elétricos de madeira 
• Fonte regulável de tensão contínua 
com indicador de corrente e tensão 
• Código de cores para identificação 
de resistores 
• Fio para ligação 
 
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Procedimento 
Parte I – Determinação da resistência de resistores comerciais 
 
Figura 1 – Montagem para a Parte I 
1. Usando a tabela de cores para resistores, identificar o resistor de 100 Ω e o resistor 
de 460 Ω. Anotar a sequência de cores de cada um. 
2. Vamos usar inicialmente o resistor de 100 Ω. 
3. Com a fonte totalmente desligada, montar o circuito elétrico esquematizado na figura 
1. O amperímetro deverá estar ligado em série no circuito e o voltímetro deve estar 
ligado em paralelo com o resistor. 
4. NUNCA LIGUE O AMPERÍMETRO EM PARALELO COM OS ELEMENTOS DO CIRCUITO. 
ESCOLHA SEMPRE O MAIOR FUNDO DE ESCALA DISPONÍVEL PARA INICIAR A 
MEDIÇÃO. 
5. A fonte deve estar regulada para 0 V. CHAME O PROFESSOR PARA VERIFICAR A 
LIGAÇÃO. Ligue a fonte. Gire o indicador até que ela forneça 0,5 V. Escolha o fundo 
de escala de 20 V para o voltímetro e o fundo de escala de 200 mA para o 
amperímetro. Desconecte os equipamentos antes de alterar a escala. 
6. Aumente a tensão de 0,5 V em 0,5 V e construa uma tabela de tensão e corrente no 
circuito para valores entre 0,5 V e 3,0 V. 
7. ATENÇÃO: NÃO ULTRAPASSE 3 V. NÃO DEMORE MUITO TEMPO FAZENDO AS 
MEDIDAS PARA EVITAR AQUECIMENTO DOS COMPONENTES. 
8. Gire o indicador da fonte até 0 V, desligue a fonte e os multímetros. 
9. Com os dados da tabela, construa um gráfico de tensão em função da corrente. Faça 
uma regressão linear. 
10. Escreva o valor dos parâmetros encontrados no ajuste, com suas respectivas 
unidades e incertezas. 
11. Discuta o significado físico dos parâmetros do ajuste. 
12. A partir do gráfico, encontre o valor e a incerteza da resistência. Compare com o valor 
e a incerteza obtidos usando o código de cores. 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
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13. Troque para o resistor de 460 Ω. Repita os passos de 3 a 12. 
14. O que é um resistor ôhmico? Para a faixa de tensão estudada, os resistores usados 
são ôhmicos? 
 
Parte II – Associação em série 
 
Figura 2 – Montagem para a Parte II 
15. Monte o circuito esquematizado na figura 2. Use o resistor de 100 Ω e o de 460 Ω. 
16. CHAME O PROFESSOR PARA VERIFICAR A LIGAÇÃO. Ligue a fonte, inicialmente com 
o botão virado para a posição 0 V. 
17. Variando a tensão de 0,5V em 0,5 V, construa uma tabela de tensão em função e 
corrente. Montando como indicado na figura 2, o voltímetro mede a queda de tensão 
nos dois resistores juntos e o amperímetro a corrente total do circuito. 
18. Construa um gráfico de tensão em função da corrente. 
19. Escreva o valor dos parâmetros encontrados no ajuste, com suas respectivas 
unidades e incertezas. 
20. Discuta o significado físico dos parâmetros do ajuste. 
21. Fazendo a regressão linear, obtenha o valor para a resistência equivalente do circuito. 
22. Usando os valores obtidos para as duas resistências através dos gráficos da Parte I, 
calcule qual seria o valor esperado da resistência equivalente e compare com o valor 
medido. 
Parte III – Associação em paralelo 
23. Monte o circuito esquematizado na figura 3. Use o resistor de 100 Ω e o de 460 Ω. 
24. CHAME O PROFESSOR PARA VERIFICAR A LIGAÇÃO. Ligue a fonte, inicialmente com 
o botão virado para a posição 0 V. 
25. Variando a tensão de 0,5V em 0,5 V, construa uma tabela de tensão em função da 
corrente. Montando como indicado na figura 3, o voltímetro mede a tensão fornecida 
pela fonte e o amperímetro a corrente total do circuito. 
26. Construa um gráfico de tensão em função da corrente. 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
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27. Escreva o valor dos parâmetros encontrados no ajuste, com suas respectivas 
unidades e incertezas. 
28. Discuta o significado físico dos parâmetros do ajuste. Fazendo a regressão linear, 
obtenha o valor para a resistência equivalente do circuito. 
29. Usando os valores obtidos para as duas resistências através dos gráficos da Parte I, 
calcule qual seria o valor esperado da resistência equivalente e compare com o valor 
medido. 
 
Figura 3 – Montagem para a Parte III 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Potência Elétrica 
 
Introdução 
A resistência elétrica é a oposição que um material oferece à passagem de corrente. Como 
ela se relaciona com tensão e corrente? A resistência é propriedade de um objeto. Já a resistividade 
é propriedade de um material. Como a temperatura altera a resistividade, altera também a 
resistência. O grupo deve entender a diferença entre esses dois conceitos e como estão 
relacionados. Os resistores são elementos de circuitos. Eles podem ser associados em série e em 
paralelo. Como determinar uma resistência equivalente em cada caso? Um resistor transforma a 
energia elétrica em calor, através do efeito Joule. Como relacionar a potência dissipada com a 
tensão, a corrente e a resistência? 
 
Sugestões de leitura: 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos da Física: eletromagnetismo. 9. ed. Rio 
de Janeiro: LTC, 2012. v. 3. Capítulos 26 e 27. 
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: Eletromagnetismo. 5. ed. São Paulo: Blucher, 
2013. v. 3. Capítulos 6 e 10. 
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física II Sears & Zemansky: eletromagnetismo. 12. ed. São 
Paulo: Addison Wesley, 2008. Capítulos 25 e 26. 
HEWITT, Paul G. Física conceitual. 12. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011. Capítulo 23. 
 
Objetivo 
 
Estudar a dissipação de potência em um circuito elétrico. 
 
Material• Dois resistores de 100 Ω 
• Cabos flexíveis para ligação 
• Interruptor com chave liga-desliga 
• Placa para montagem de circuitos 
elétricos 
• Computador 
• Fonte regulável de tensão contínua 
• Sensor de corrente de 200 mA 
• Fio para ligação 
• Sensor de tensão de 20 V 
• Interface para aquisição de dados e 
cabos de ligação 
 
 
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Procedimento 
 
Figura 1 – representação esquemática do circuito. 
1. Com a fonte totalmente desligada, montar o circuito elétrico esquematizado na figura 
1. O amperímetro (sensor de corrente) deverá estar ligado em série no circuito e o 
voltímetro (sensor de tensão) deve estar ligado em paralelo com a fonte. Os bornes 
verdes dos sensores devem ser conectados ao polo negativo da fonte (aterramento) 
2. Ligue o amperímetro no canal 1 e o voltímetro no canal 2. No software de aquisição 
de dados, abra duas ferramentas indicadores e associe cada uma a um sensor. 
3. Configure duas grades de aquisição de dados, uma para o sensor de corrente e outra 
para o sensor de tensão. Configure as grades para aquisições de 30 segundos com 
intervalo de aquisição de 100 ms. 
4. NUNCA LIGUE O AMPERÍMETRO EM PARALELO COM OS ELEMENTOS DO CIRCUITO. 
5. A fonte deve estar regulada para 0 V. CHAME O PROFESSOR PARA VERIFICAR A 
LIGAÇÃO 
6. ATENÇÃO: NÃO ULTRAPASSE 5 V. 
7. Ligue a fonte com o indicador em 0 V. 
8. Dispare simultaneamente a aquisição de dados nas duas grades. Gire o botão de 
regulagem de tensão da fonte para que a tensão fornecida aumente lentamente 
entre 0 V e 5 V. O aumento deve acontecer nos 30 segundos de aquisição de dados. 
Pratique esta etapa antes de salvar os dados. 
9. Copie os dados obtidos para uma tabela. Copie e cole os dados no software SciDAVis. 
10. Faça os passos acima primeiro para os dados de corrente em função do tempo e 
depois para tensão em função do tempo. 
11. Na tabela do SciDAVis, faça com que a primeira coluna seja de dados da corrente. A 
segunda coluna deve ser de dados de tensão. A terceira coluna deve ser dados de 
tempo (que é igual para tensão e corrente pois ambas foram medidas 
simultaneamente). 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
Versão 2019-1 
 
94 
 
12. Faça um gráfico de tensão em função da corrente. Faça uma regressão linear neste 
gráfico. 
13. Escreva o valor dos parâmetros encontrados no ajuste, com suas respectivas 
unidades e incertezas. 
14. Discuta o significado físico dos parâmetros do ajuste. 
15. Obtenha o valor da resistência total do circuito. Esse valor é esperado, dado que dois 
resistores de 100 Ω foram ligados em paralelo? 
16. Crie uma nova coluna e preencha com dados de potência (multiplique corrente por 
tensão). 
17. Faça um gráfico de potência em função do tempo. Esta curva não tem formato 
definido pois depende do aumento manual da tensão, que não é constante. 
18. Usando a ferramenta de integração numérica do SciDAVis, calcule o valor da integral 
de 0 s a 30 s. Qual o valor obtido e qual seu significado físico? 
19. Considerando que a incerteza dos valores registrados pelos sensores seja de 1%, 
escolha um par de corrente e tensão e calcule a potência dissipada naquele instante 
de tempo com a sua respectiva incerteza. 
 
 
 
 
 
 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
Versão 2019-1 
 
95 
 
Fenômenos Magnéticos 
 
Introdução 
 
O grupo deve entender quais a fontes de campo magnético. Como calcular o campo 
magnético produzido por correntes elétricas? Para um fio longo e retilíneo, qual o módulo do 
campo magnético produzido pela corrente em função da distância do fio? Os campos elétrico e 
magnético estão ligados pois um fluxo magnético variável é capaz de induzir um campo elétrico. 
Esse efeito é conhecido como lei da indução de Faraday. Como é possível variar o fluxo magnético? 
Por fim, o campo magnético pode ser representado através de linhas de campo. Explique como as 
linhas se relacionam com o campo. 
 
Sugestões de leitura: 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos da Física: eletromagnetismo. 9. ed. Rio 
de Janeiro: LTC, 2012. v. 3. Capítulos 29 e 30. 
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: Eletromagnetismo. 5. ed. São Paulo: Blucher, 
2013. v. 3. Capítulos 8 e 9. 
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física II Sears & Zemansky: eletromagnetismo. 12. ed. São 
Paulo: Addison Wesley, 2008. Capítulos 28 e 29. 
HEWITT, Paul G. Física conceitual. 12. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011. Capítulo 25. 
 
Objetivo 
 
Estudar as linhas de campo magnético no entorno de um ímã permanente. Estudar o 
campo magnético produzido por uma corrente. Estudar a lei da indução de Faraday. Estudar as 
linhas de campo magnético em condutores paralelos percorridos por corrente alternada. 
 
Material 
 
• Limalha de ferro 
• Ímã em barra 
• Bússola 
• Placa de petri 
• Folha de papel 
• Placa de acrílico 
• Placa de acrílico com indicadores 
ferromagnéticos 
• Fonte de tensão contínua 
• Cabos para ligação 
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Versão 2019-1 
 
96 
 
• Multímetro 
• Bobina de 600 espiras 
• Bobina de 6 espiras 
• Fonte de tensão alternada 
• Régua milimetrada 
• Chave liga-desliga 
• Espira condutora com intervalo 
curvilíneo 
• Armadura em U para montagem das 
bobinas 
 
Procedimento 
 
Parte I – Linhas de campo magnético com limalha de ferro 
1. Coloque uma folha de papel sobre a placa de acrílico. 
2. Identifique as cores que indicam o polo norte e o polo sul do ímã. Para isso, use a 
bússola sem aproximar muito do ímã. 
3. Coloque o ímã abaixo da placa de acrílico. Espalhe a limalha de ferro sobre o papel. 
Quanto menor a quantidade de limalha e maior a dispersão, melhor. Não deixe a 
limalha encostar diretamente no ímã. 
4. Desenhe a configuração que a limalha adquiriu próxima ao ímã e relacione com as 
linhas de campo magnético. 
5. Afaste o ímã e volte a limalha para o recipiente. 
Parte II – Linhas de campo magnético com indicadores ferromagnéticos 
6. Coloque o ímã de barra sobre a placa com os indicadores. O eixo longo deve estar 
paralelo a placa. 
7. Observe a posição assumida pelos indicadores ferromagnéticos e comente. Observe 
pelas laterais também para ter uma visão tridimensional. 
8. Comente sobre a relação entre as linhas de campo e o vetor campo magnético. 
Parte III – Experimento de Oersted 
 
Figura 1 – Montagem do experimento de Oersted 
9. Coloque a bússola sobre a placa de acrílico 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
Versão 2019-1 
 
97 
 
10. Ligue um cabo da saída negativa da fonte CC até um dos bornes da chave 
interruptora. Ligue o outro cabo da outra saída da fonte até o outro borne. 
11. Com a chave na posição desligada, ligue a fonte e ajuste a tensão para 3 V e a corrente 
para 2 A. 
12. Atenção, esse circuito está em curto e deverá ficar ligado a menor quantidade de 
tempo possível. 
13. Passe os fios sob a placa, com a bússola em cima. Veja a figura 1. 
14. Lembre-se que a corrente irá do polo positivo da fonte para o negativo. 
15. Ligue a chave e observe a deflexão da agulha da bússola. Não fique mais de 5 
segundos com a chave ligada. 
16. Explique o observado, usando a regra da mão direita. E os seus conhecimentos do 
campo magnético gerado por uma corrente. Ilustre o observado. 
 
Parte IV – Lei da indução de Faraday 
17. Conecte, usando os cabos para ligação, os bornes da bobina ao multímetro, que será 
usado na função amperímetro, com fundo de escala de 20 mA. 
18. Aproxime e afaste o polo norte do ímã do orifício central da bobina. Descreva o que 
acontece com a leitura do amperímetro na aproximação e no afastamento do ímã. 
19. Inverta o ímã, aproximando e afastando o polo sul do ímã, e repita o procedimento. 
Descreva o observado. 
20. Fique com ímã próximo da bobina, mas parado. Aparece alguma leitura no 
amperímetro? 
21. Explique o observadolevando em conta a lei da indução de Faraday. 
 
Parte V – Lei da indução de Faraday e lei de Biot-Savart 
22. Faça as ligações conforme a figura 2. A chave do interruptor deve estar desligada. 
Nesta parte do experimento, a tensão de entrada será alternada, fornecida pela 
distribuidora de energia elétrica. Ela será transformada pelo transformador 
constituído de uma entrada de 300 espiras e saída de 6 espiras. Este é um 
transformador abaixador. Mesmo assim, a corrente que percorrerá a espira será 
muito alta, da ordem de 75 A, dada a baixa resistência da espira. 
23. Coloque a folha de papel em baixo da montagem da espira na mesa de acrílico. 
Espalhe a limalha de ferro sobre a mesa de acrílico em volta espira. Quanto menor a 
quantidade e maior a dispersão, melhor. 
24. Ligue a chave somente o tempo suficiente para a limalha se posicionar relativamente 
ao campo magnético que foi criado. Não ultrapasse 30 segundos pois os elementos 
irão aquecer. 
25. Faça um desenho das linhas de campo magnético. 
 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
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98 
 
 
 
 
Figura 2 - Montagem para a parte V, utilizando a fonte CA. 
 
 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
Versão 2019-1 
 
99 
 
Campo Magnético no Interior de Bobinas 
 
Introdução 
 
O campo magnético pode ser produzido por materiais com magnetização permanente 
conhecidos como ímãs permanentes. Outra forma de se produzir campo magnético é através da 
passagem de corrente elétrica em um fio. O cálculo do vetor campo magnético produzido por 
correntes elétricas pode ser feito usando a lei de Biot-Savart: 
�⃗� =
𝜇0
4𝜋
∫
𝑖𝑑𝑠 ×�̂�
𝑟2 (1) 
 Qual o módulo do campo magnético na região interna de uma bobina percorrida por uma 
corrente elétrica? Calcule usando a lei de Ampère. 
 
Sugestões de leitura: 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos da Física: eletromagnetismo. 9. ed. Rio 
de Janeiro: LTC, 2012. v. 3. Capítulo 29, seção 29-5. 
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: eletromagnetismo 5. ed. São Paulo: Blucher, 
2013. v. 3. Capítulo 8 seção 8.3. 
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física III Sears & Zemansky: eletromagnetismo. 12. ed. São 
Paulo: Addison Wesley, 2008. Capítulo 28, seção 28.7. 
HEWITT, Paul G. Física conceitual. 12. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011. Capítulo 24, seção 
24.5 
Objetivo 
 
Calcular o campo magnético produzido por uma corrente no interior de bobinas. 
 
Material 
 
• Bobina de 11 espiras (solenoide). 
• Bobina de 300 espiras. 
• Bobina de 600 espiras. 
• Interruptor. 
• Cinco cabos flexíveis para ligação. 
• Manuais do software e sensor. 
• Sensor de campo magnético. 
• Interface. 
• Computador com software de 
aquisição de dados. 
• Fonte de corrente contínua. 
• Multímetro digital. 
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100 
 
• Trena. 
• Resistor de 100 Ω. 
• Placa de ligação. 
 
Procedimento 
 
1. Atenção: o sensor de campo magnético tem um botão “reset”. Antes de cada 
medida, pressionar o botão, longe de qualquer fonte de campo magnético. Atenção 
também para a unidade de medida do sensor, que não é a do sistema internacional. 
Como o Tesla se relaciona com o Gauss? 
2. Conecte o sensor a primeira porta da interface. A interface deve estar conectada ao 
computador. Ligue a interface e configure o software CIDEPELab para aquisição de 
dados com o sensor magnético. Consulte o manual. 
3. Iremos usar a ferramenta indicador. Ele dará o valor da medida do campo magnético 
realizada pelo sensor. Considere a incerteza da medida do sensor de 10%. 
4. Após configurar o software, usando os cabos de ligação faça um circuito em série com 
a fonte, o interruptor, o multímetro na função amperímetro e a bobina de 11 espiras. 
A fonte será usada com saída de tensão variável. 
5. O multímetro deve ser usado no fundo de escala de 20 A. Use o borne de 20 A para 
evitar a queima do fusível. Ligue o multímetro. Consulte o manual para calcular a 
incerteza do valor medido de corrente. 
6. Com o interruptor desligado, gire os botões reguladores (ampere e volt) da fonte para 
zero. Ligue a fonte. 
7. Gire o regulador de tensão até o indicador atingir aproximadamente 4 V. 
8. Coloque o sensor de campo magnético dentro da bobina de 11 espiras. Veja a figura 
1. 
 
 
Figura 1 – Montagem experimental para medida do campo magnético no interior da bobina de 
300 espiras. 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
Versão 2019-1 
 
101 
 
9. Após ligar a fonte, faça as medidas rapidamente pois o circuito está em curto. Mude 
o interruptor para a posição ligada e gire o regulador de corrente da fonte até obter, 
no multímetro, uma leitura de aproximadamente 2,5 A. 
10. Mude um pouco a posição do sensor de campo no interior da bobina, observando o 
indicador do software para posicioná-la de forma a obter a maior leitura do valor do 
campo magnético. 
11. Anote o valor de corrente no circuito e o campo medido pelo sensor. 
12. Gire o botão regulador de corrente da fonte até o zero. Desligue o interruptor do 
circuito. 
13. Meça o comprimento da bobina para calcular a densidade de espiras (número de 
espiras por unidade de comprimento). 
14. Monte agora um circuito com o resistor de 100 Ω em série com a bobina de 300 
espiras. Use a placa de ligação para isso. Mude a ligação do multímetro para o borne 
de mA e escolha o fundo de escala de 200 mA. 
15. Com a chave na posição desligada, gire o botão regulador de corrente para o mínimo. 
Ligue a fonte e regule a tensão para 3,0 V. 
16. Ligue o interruptor do circuito. Anote o valor da corrente e, usando o sensor de 
campo magnético, anote o valor do campo no interior da bobina de 300 espiras. 
17. Desligue o interruptor, gire o botão regulador de tensão da fonte para o zero. 
18. Substitua a bobina de 300 espiras pela de 600. Repita os procedimentos de 14 a 17. 
Neste caso, regule a tensão da fonte para 2,0 V. 
19. Meça o comprimento das bobinas de 300 e 600 espiras. 
20. Calcule o campo magnético que seria esperado em cada bobina para a corrente 
utilizada e a densidade de espiras. Compare com o valor obtido. 
21. Considere a permeabilidade magnética do vácuo igual a 𝜇0 = 4𝜋 × 10−3 𝐺 ∙ 𝑚
𝐴⁄ . 
 
 
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Versão 2019-1 
 
102 
 
Resistência Interna de uma Bateria 
 
Introdução 
 
A resistência elétrica é a oposição que um objeto oferece à passagem de corrente. As baterias 
ou pilhas são caracterizadas pela sua força eletromotriz, a carga que são capazes de fornecer e a 
resistência interna. O grupo deve explicar o funcionamento de uma pilha eletroquímica, relacionar 
a f.e.m. à diferença de potencial que aparece nos terminais da bateria quando ela está ou não 
conectada a um circuito. Qual é a origem da resistência interna? Qual sua relação com a carga da 
bateria? 
 
Sugestões de leitura: 
GUSSOW, M. Eletricidade Básica. 2. ed. (revisada e ampliada). Porto Alegre: Bookman, 2009. 
Capítulo 6. 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos da Física: eletromagnetismo. 9. ed. Rio 
de Janeiro: LTC, 2012. v. 3. Capítulo 27, seções 27-4 a 27-5. 
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: eletromagnetismo 5. ed. São Paulo: Blucher, 
2013. v. 3. Capítulo 6, seção 6.8. 
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física III Sears & Zemansky: eletromagnetismo. 12. ed. São 
Paulo: Addison Wesley, 2008. Capítulo 25, seção 24.4. 
 
Objetivo 
 
Determinar a resistência interna de pilhas comerciais. 
 
Material 
 
• Um resistor de 10 Ω montado com 
conector. 
• Um amperímetro digital. 
• Um voltímetro analógico. 
• 4 cabos flexíveis para ligação, sendo 
dois com jacaré em uma 
extremidade. 
• Uma pilha AA nova. 
• Uma pilha AA descarregada. 
• Painel de ligações. 
• Manual do multímetro.• Conectores com cabos flexíveis para 
ligação da pilha no circuito. 
 
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Procedimento 
 
1. Usando o voltímetro, meça a diferença de potencial entre os polos das duas pilhas. 
Esse valor deveria ser muito próximo a f.e.m. da bateria. Seria igual caso a corrente 
no circuito pilha-voltímetro fosse nula (explique porque). Compare com o valor no 
rótulo da pilha. 
2. Monte um circuito em série com o amperímetro, pilha e resistor de 10Ω. Comece com 
a pilha carregada. Ela deve ser encaixada nos dois cilindros com contatos elétricos e 
os cabos conectados ao circuito montado na placa. Faça um esquema do circuito. 
3. NUNCA LIGUE O AMPERÍMETRO EM PARALELO COM OS ELEMENTOS DO CIRCUITO. 
4. Seja rápido para que a pilha nova não descarregue. 
5. Meça a tensão nos polos da pilha com o circuito fechado. Anote o valor da corrente. 
Não esqueça as incertezas. 
6. Abra o circuito. 
7. Calcule, com os dados, a resistência interna da bateria e sua incerteza. 
8. Repita para a pilha descarregada. 
9. Comente os resultados. 
 
 
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104 
 
Resistência Interna do Voltímetro 
 
Introdução 
 
A resistência elétrica é a oposição que um material oferece à passagem de corrente. Os 
voltímetros são aparelhos de medida destinados a determinar a tensão elétrica entre dois pontos. 
Para tal, eles são ligados sempre em paralelo ao elemento que se deseja saber a tensão. 
O grupo deve procurar entender o funcionamento de um voltímetro e saber explicar se o 
valor esperado da resistência interna do aparelho de medida é alto ou baixo. Fazer um diagrama de 
circuito explicando como o voltímetro deve ser ligado ao circuito. 
 
Sugestões de leitura: 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos da Física: eletromagnetismo. 9. ed. Rio 
de Janeiro: LTC, 2012. v. 3. Capítulo 27, seção 27-8. 
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física III Sears & Zemansky: eletromagnetismo. 12. ed. São 
Paulo: Addison Wesley, 2008. Capítulo 26, seção 26.3. 
HEWITT, Paul G. Física conceitual. 12. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011. Capítulo 24, seção 
24.7. 
 
Objetivo 
 
Determinar a resistência interna de um voltímetro. 
 
Material 
 
• Um voltímetro analógico (6V) 
• Um miliamperímetro (1mA) 
• Três cabos flexíveis para ligação 
• Uma fonte de tensão contínua 
variável 
 
 
 
 
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105 
 
Procedimento 
 
1. Com a fonte totalmente desligada, montar o circuito elétrico esquematizado na figura 
1. O amperímetro e o voltímetro estão ligados em série, nesse caso. Use os medidores 
analógicos. 
2. O voltímetro está ligado em série no circuito pois desejamos determinar sua 
resistência interna. O objetivo é que ele se comporte como um elemento resistivo do 
circuito. 
3. Com a fonte ainda desligada, assegure-se que o indicador de tensão dela se encontra 
no mínimo. 
4. Ligue a fonte anote a tensão fornecida por ela (leitura do voltímetro) e a corrente no 
circuito. 
 
 
Figura 1 – Circuito elétrico. 
5. Aumente a tensão na fonte e faça nova leitura. Construa uma tabela com 5 valores 
de tensão e corrente. Não ultrapasse 5,00 V 
6. Desmonte o circuito. 
7. Com os dados da tabela, construa um gráfico no software SciDAVis. O voltímetro se 
comporta como um elemento ôhmico? 
8. Através de uma regressão linear, determine a resistência interna do voltímetro com 
sua respectiva incerteza. 
9. Comente o resultado encontrado. Discuta se a resistência interna do amperímetro 
afeta os resultados. 
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106 
 
Resistividade 
 
Introdução 
 
A resistência elétrica é a oposição que um objeto oferece à passagem de corrente. Ela está 
relacionada às dimensões do objeto e a uma propriedade do material do qual ele é feito, a 
resistividade. O grupo deve procurar entender a diferença de resistência e resistividade e como 
essas duas grandezas se relacionam. Além disso, como a medida da resistência será indireta, é 
necessário compreender a lei de Ohm. 
 
Sugestões de leitura: 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos da Física: eletromagnetismo. 9. ed. Rio 
de Janeiro: LTC, 2012. v. 3. Capítulo 26, seção 26-4. 
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: eletromagnetismo 5. ed. São Paulo: Blucher, 
2013. v. 3. Capítulo 6, seções 6.2 e 6.3. 
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física III Sears & Zemansky: eletromagnetismo. 12. ed. São 
Paulo: Addison Wesley, 2008. Capítulo 25. 
HEWITT, Paul G. Física conceitual. 12. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011. Capítulo 23, seções 
23.1 a 23.4. 
 
Objetivo 
 
Determinar a resistividade de três fios de materiais diferentes 
 
Material 
 
• Painel com 3 fios de materiais 
diferentes. 
• Dois multímetros. 
• Quatro cabos flexíveis para ligação. 
• Dois pinos jacaré com encaixe para 
pino tipo banana. 
• Micrômetro. 
• Trena. 
• Fonte de tensão CC regulável. 
• Manual dos multímetros. 
• Cabo com ponta de sonda. 
 
 
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Versão 2019-1 
 
107 
 
Procedimento 
 
1. A montagem experimental será feita conforme a figura 1. Com a fonte totalmente 
desligada, monte o circuito em série. Conecte o polo positivo da fonte (saída CC 
regulável) ao borne de 20 A do multímetro. Conecte o borne comum do multímetro 
ao jacaré da ponta do primeiro fio (fio 1). Conecte o jacaré da outra extremidade do 
fio ao polo negativo da fonte. 
2. O multímetro em série com o circuito será usado na função amperímetro, com fundo 
de escala de 20 A. Verifique a configuração dele antes de ligar a fonte. 
3. NUNCA LIGUE O AMPERÍMETRO EM PARALELO COM OS ELEMENTOS DO CIRCUITO. 
ESCOLHA SEMPRE O MAIOR FUNDO DE ESCALA DISPONÍVEL PARA INICIAR A 
MEDIÇÃO. 
 
Figura 1 – Montagem experimental. 
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Versão 2019-1 
 
108 
 
 
Figura 2 – Usando a sonda do voltímetro para medir a tensão. 
4. O segundo voltímetro será utilizado na função voltímetro. Escolha inicialmente o 
fundo de escala de 2 V. Caso a leitura esteja menor que 200 mV, mude o fundo de 
escala. Esse multímetro deverá ter o borne de medida de volte conectado ao primeiro 
jacaré (use um cabo com pino banana). Ao borne comum, ligar um cabo com ponta 
de sonda. Essa sonda deverá ser pressionada no ponto do fio que deseja-se medir a 
tensão. Veja figura 2. 
5. A fonte deve estar regulada para 0 V. CHAME O PROFESSOR PARA VERIFICAR A 
LIGAÇÃO. Ligue a fonte. Use apenas os ajustes 1 (grosso) e 2 (fino) para regular a 
fonte. A corrente nesse circuito deve ficar em torno de 1,00 A. Não toque no fio com 
a fonte ligada. 
6. Anote a corrente no circuito. Meça a tensão no fio. O borne vermelho apropriado do 
voltímetro deve ser ligado ao primeiro jacaré, no início do fio. Esse conector 
permanecerá fixo. Mude o outro conector de forma a medir a tensão para segmentos 
cada vez maiores do fio, até atingir o sétimo segmento. 
7. Faça as medidas de tensão rapidamente e desligue a fonte. 
8. Meça o comprimento de cada seção do fio. 
9. Troque os jacarés para o fio número 2. Repita os procedimentos mantendo a 
corrente, neste caso, em torno de 0,20 A. 
10. Troque os jacarés para o fio 3 e repita os procedimentos com a corrente em torno de 
0,30 A. 
11. Usando o micrômetro, meça o diâmetro dos três fios. Não aperte demais pois você 
irá alterar o valor. 
12. Com os dados, construa gráficos de resistência em função do comprimento para cada 
fio. 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
Versão 2019-1 
 
109 
 
13. Faça uma regressão linear em cada gráfico. Qual o significado físico dos parâmetros 
encontrados? Coloque no relatório o valor de cada parâmetro com incerteza. 
14. Com os dados obtidos, calcule a resistividade do material de cada fio com sua 
respectiva incerteza. 
15. Consulteuma tabela de resistividade que tenha os valores esperados para diferentes 
metais e tente identificar do que é feito cada fio. 
16. Comente os resultados. 
 
 
 
 
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Versão 2019-1 
 
110 
 
Associação de Capacitores e Circuito RC 
 
Introdução 
 
 O capacitor é um objeto composto por placas que, quando submetidas a uma diferença de 
potencial, adquirem cargas iguais em módulo e de sinal diferente. Para tal, uma placa do capacitor 
deve ser isolada da outra. Entre elas pode haver ar ou outro dielétrico qualquer. Qual a relação 
entre carga, tensão e capacitância de um capacitor? Se mais de um capacitor for utilizado no 
circuito, podemos associá-los em série ou em paralelo. Quais as características de cada tipo de 
associação? Como calcular a capacitância equivalente? 
Quando um capacitor e um resistor são colocados em série com uma fonte de tensão 
contínua, o capacitor irá se carregar. Após o processo de carga, deixa de circular corrente no 
circuito. Usando a lei das malhas de Kirchhoff, obtenha a equação diferencial para o circuito RC. 
Escreva a solução para a tensão no capacitor em função do tempo. O que é a constante de tempo 
do circuito? 
 
Sugestões de leitura: 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos da Física: eletromagnetismo. 9. ed. Rio 
de Janeiro: LTC, 2012. v. 3. Capítulo 25. 
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: Eletromagnetismo. 5. ed. São Paulo: Blucher, 
2013. v. 3. Capítulo 5.. 
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física II Sears & Zemansky: eletromagnetismo. 12. ed. São 
Paulo: Addison Wesley, 2008. Capítulo 24. 
 
Objetivo 
 
Estudar a associação em série e em paralelo de capacitores. Estudar a carga do capacitor no 
circuito RC. 
 
Material 
 
• Dois capacitores de 2,2 µF 
• Um capacitor de 1000 µF 
• 6 cabos flexíveis para ligação 
• Resistor de 150 kΩ 
• Fonte regulável de tensão contínua 
(sem mostrador) 
• Sensor de tensão de 5 V 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
Versão 2019-1 
 
111 
 
• Placa acrílica para montagem de 
circuitos elétricos 
• Computador 
• Multímetro 
• Chave liga-desliga 
• Interface para aquisição de dados e 
cabos de ligação 
• Manuais do multímetro e dos 
sensores 
 
Procedimento 
ATENÇÃO: OS CAPACITORES USADOS NESSA PRÁTICA SÃO ELETROLÍTICOS. Eles têm 
polaridade e devem ser conectados corretamente à fonte de tensão. O lado negativado 
geralmente é marcado por uma faixa cinza. A ligação incorreta leva ao aquecimento do capacitor, 
curto-circuito e explosão. 
Parte I – Associação de Capacitores 
1. Coloque um dos capacitores na placa de ligação. Usando o multímetro como 
capacímetro, meça a capacitância do capacitor. Consultando o manual do 
multímetro, determine a incerteza da medida. Repita para o outro capacitor. Use os 
capacitores de 2,2 µF. 
2. Associe os dois capacitores em série e determine a capacitância do conjunto com sua 
respectiva incerteza. Calcule o valor que seria esperado (com incerteza) e compare 
os valores obtidos. 
3. Associe os dois capacitores em paralelo e determine a capacitância do conjunto com 
sua respectiva incerteza. Calcule o valor que seria esperado (com incerteza) e 
compare os valores obtidos. 
Parte II – Carga do capacitor num circuito RC 
4. Antes de montar o circuito, meça a resistência do resistor com o multímetro na 
função ohmímetro e a capacitância do capacitor (use o de 1000 µF) com o multímetro 
na função capacímetro. Consulte o manual para determinar as incertezas dessas 
medidas. 
5. Calcule a constante de tempo 𝜏 do circuito com sua incerteza. Explique seu 
significado. 
6. Com a fonte totalmente desligada, montar o circuito elétrico esquematizado na figura 
1. O voltímetro (sensor de tensão) deve estar ligado em paralelo com o capacitor. O 
borne verde do sensor deve ser conectado ao polo negativo da fonte (aterramento) 
7. Configure a grade de aquisição de dados para o sensor de tensão. Configure a grade 
para aquisição de 500 segundos com intervalo de aquisição de 500 ms. 
8. Use o multímetro na função voltímetro. Primeiro, meça se há alguma tensão no 
capacitor. Em caso positivo, descarregue o capacitor. Depois, coloque o voltímetro 
em paralelo com a fonte. 
9. A fonte deve estar regulada para 0 V. CHAME O PROFESSOR PARA VERIFICAR A 
LIGAÇÃO 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
Versão 2019-1 
 
112 
 
10. ATENÇÃO: NÃO ULTRAPASSE 4,5 V. 
11. Ligue a fonte com o indicador em 0 V. A chave do circuito deve estar na posição 
desligada. 
12. Regule a fonte para 4,5 V, dispare a aquisição de dados e o mais rápido possível, ligue 
o interruptor do circuito. 
 
 
Figura 1 – Circuito para a parte II. 
13. Após o final da aquisição de dados, desligue a fonte. Faça um curto circuito com o 
capacitor e o resistor para que ele se descarregue. Salve os dados. 
14. Arraste os dados adquiridos para a ferramenta tabela. Copie os dados e cole no 
software SciDAVis. 
15. Construa o gráfico de tensão no capacitor em função do tempo. 
16. Faça um ajuste de curva nos dados obtidos usando o SciDAVIS: vá em “Analysis”, “Fit 
Wizard”. 
17. Na categoria, escolha “user defined”. No campo “Parameters”, coloque “a, b” (sem 
as aspas). Esses são os parâmetros que serão ajustados pelo programa. 
18. Na janela inferior, insira a expressão a ser ajustada: a*(1-exp(-x/b)) 
19. Comparando com (5), qual o significado de a e b? 
20. Clique no botão “Fit”. Na janela que se abrirá, aperte o botão “Fit” algumas vezes, até 
que não haja mudança apreciável nos parâmetros a e b. 
21. Anexe ao relatório o gráfico com os valores e incertezas de a e b. Comente sobre os 
valores esperados. 
 
 
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Versão 2019-1 
 
113 
 
Lei das Malhas de Kirchhoff 
 
Introdução 
 
Neste experimento testaremos a lei das malhas de Kirchhoff. É importante que na introdução 
seja explicado o significado físico desta lei. Lembre-se que as duas leis de Kirchhoff nada mais são 
do que a conservação da energia e da carga para circuitos elétricos. 
Bibliografia indicada: 
GUSSOW, M. Eletricidade Básica. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2009. 570 p. 
O’MALLEY, J. Análise de Circuitos. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2014. 376p. 
BOYLESTAD, R. Introdução à Análise de Circuitos. 12. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 
2012. 959p. 
 
Objetivo 
 
Estudar a lei de Kirchhoff das malhas em um circuito de corrente contínua. 
 
Material 
 
• Placa para ligações 
• Cabos flexíveis 
• Pontas de prova para multímetro 
• Fonte de tensão contínua ajustável 
• 2 Multímetros 
• 2 resistores de 100 Ω 
• 1 resistor de 460 Ω 
 
 
 
Figura 1 – Montagem do circuito. 
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Procedimento 
 
1. Tomar todas as precauções necessárias ao manipular o material. Atenção para o risco de 
choques elétricos. Não ligar nenhum circuito sem aprovação da professora. Nunca ligar o 
sensor de corrente em paralelo. Utilizar os fundos de escala corretos. 
2. Usando o multímetro como ohmímetro, medir a resistência de cada resistor e anotar o valor 
obtido. 
3. Montar o circuito esquematizado na figura 1. R1 e R3 devem ser os resistores de 100 Ω. R2 
deve ser o resistor de 460 Ω. 
4. Primeiramente, inserir o amperímetro em série com o resistor R3. 
5. Ligar a fonte e ajustar para 5,0 V. Utilizando o multímetro na função voltímetro e com as 
pontas de prova, medir a tensão na fonte e em cada resistor. Anotar os valores. 
6. Calcular qual é a corrente em cada ramo da parte em paralelo do circuito. 
7. Calcular a resistência equivalente do circuito. Usando o valor da tensão na fonte, conferir 
se a corrente total é o valor que seria esperado. 
8. Verificar se a lei de Kirchhoff das malhas é obedecida. Considere primeiro uma malha que 
contenha a fonte, R2 e R3. Depois considerar uma malha que contenha a fonte, R1 e R3.Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
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115 
 
Circuito RL 
 
Introdução 
Neste experimento estudaremos um circuito RL em série alimentado por uma fonte de tensão 
alternada. É importante que na introdução seja explicado o funcionamento deste circuito: o que é 
a reatância indutiva, a impedância, o diagrama de fasores. O que será comum a todos os elementos 
do circuito, tensão ou corrente? Qual deverá ser a queda de tensão em cada elemento? Como 
calcular o ângulo de fase? O que caracteriza um circuito predominantemente indutivo? 
 
Bibliografia indicada: 
GUSSOW, M. Eletricidade Básica. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2009. 570 p. 
O’MALLEY, J. Análise de Circuitos. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2014. 376p. 
BOYLESTAD, R. Introdução à Análise de Circuitos. 12. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 
2012. 959p. 
 
Objetivo 
 
Estudar o circuito RL alimentado por tensão alternada. 
 
Material 
• Placa para ligações 
• Cabos flexíveis 
• Pontas de prova para multímetro 
• Fonte de tensão alternada ajustável 
VC/AC 
• 1 bobina de 600 espiras 
• Um núcleo de ferro para a bobina 
• 2 Multímetros (1 ICEL MD-1700) 
 
 
 
Figura 1 – Circuito. Veja o capítulo 12, seção “Tipos de Indutores” de BOYLESTAD. 
 
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116 
 
Procedimento 
 
1. Tomar todas as precauções necessárias ao manipular o material. Atenção para o risco de 
choques elétricos. Não ligar nenhum circuito sem aprovação da professora. Nunca ligar o 
sensor de corrente em paralelo. Utilizar os fundos de escala corretos. 
2. Usando o multímetro como ohmímetro, medir a resistência da bobina e anotar o valor 
obtido. Não esquecer as incertezas. 
3. Considere que a bobina é um indutor em série com a resistência medida anteriormente. O 
diagrama do circuito está representado na figura 1. 
4. Montar o circuito com L e R em série com a fonte. Colocar um dos multímetros na função 
amperímetro e colocá-lo em série no circuito. Escolher o fundo de escala correto. 
5. Ligar a fonte com uma tensão de aproximadamente 3,5 V. 
6. Medir, com o outro multímetro (MD-1700) na função voltímetro (com pontas de prova), a 
tensão na fonte (𝑉𝐹) e na bobina (𝑉𝐵). Anotar a corrente total do circuito (𝐼𝑇). Medir também 
a frequência de oscilação da tensão. Usar a função Hz para isso, em paralelo com a fonte. 
7. Inserir o núcleo de ferro no interior da bobina e repetir as medidas no passo 6. 
8. Para o caso com o núcleo e sem o núcleo, usando os valores de tensão e corrente, calcular 
a impedância usando 𝑉𝐹 e 𝐼𝑇. 
9. Sabendo o valor de 𝑅, calcular 𝑋𝐿. Escrever a impedância na forma complexa, calcular o 
módulo e o ângulo de fase. 
10. Qual o fator de potência do circuito? 
11. Calcular 𝑃, 𝑄 e 𝑆. 
12. Desenhar o diagrama de fasores para as tensões. Desenhar o triângulo de potências. 
13. Comentar os resultados. 
 
 
 
 
 
 
 
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Versão 2019-1 
 
117 
 
Transformador abaixador e elevador de tensão 
 
Introdução 
 
O transformador é um dispositivo com várias aplicações. A principal é abaixar ou elevar 
tensões para uso doméstico, linhas de transmissão de energia elétrica, aparelhos elétricos, etc. O 
transformador também pode ser usado para isolar eletricamente uma parte de um circuito de outra. 
Além disso, os transformadores podem ser usados como casadores de impedância. 
Os componentes básicos dos transformadores são (veja a figura 1): 
• Enrolamento primário 
• Enrolamento secundário 
• Núcleo 
 
Figura 1 – Componentes de um transformador 
As relações entre as tensões, número de espiras e corrente no primário e no secundário são 
dadas por: 
𝑁1
𝑁2
=
𝑉1
𝑉2
=
𝐼2
𝐼′
 (1) 
A relação entre as impedâncias e o número de espiras é dado por: 
(
𝑁1
𝑁2
)
2
=
𝑍1
𝑍2
 (2) 
 
Bibliografia indicada: 
GUSSOW, M. Eletricidade Básica. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2009. 570 p. 
O’MALLEY, J. Análise de Circuitos. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2014. 376p. 
BOYLESTAD, R. Introdução à Análise de Circuitos. 12. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 
2012. 959p. 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
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118 
 
Objetivo 
 
Estudar o funcionamento de um transformador. Determinar correntes, tensões e suas 
relações com número de espiras. Medir a corrente de excitação. Compreender o papel do núcleo. 
 
Material 
 
• Bobinas com 300 (2,25 mH), 600 (9,70 
mH). 
• Tripé 
• Armadura em U 
• 6 Cabos de ligação 
 
• Multímetro digital ICEL MD-1700 
• Interruptor 
• Fonte de alimentação CC/AC 
• Caixa de ligação 
• Manual do multímetro 
 
 
 
Figura 2 – Materiais 
 
 
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Procedimento 
 
1. Tomar todas as precauções necessárias ao manipular o material. Atenção para o risco de 
choques elétricos. Não ligar nenhum circuito sem aprovação da professora. Nunca ligar o 
amperímetro em paralelo. 
2. Desenhe esquematicamente todos os circuitos montados ao longo do experimento. 
3. Coloque a bobina de 300 enrolamentos e a bobina de 600 enrolamentos na armadura em 
U. 
4. Usando o multímetro na função ohmímetro, meça a resistência das bobinas. Anote os 
valores. 
5. Conecte o adaptador à caixa de ligação para montar a fonte de alimentação CA. Usando o 
multímetro na função voltímetro, com o fundo de escala correto, determine a tensão de 
saída da fonte. 
6. Confira se o interruptor está na posição desligada. Desligue também a fonte CA da 
tomada. 
7. Conecte um polo da fonte a outro do interruptor. Conecte o outro polo do interruptor a 
bobina de 300 enrolamentos. Conecte o polo restante da bobina ao polo restante da fonte. 
8. Ligue a fonte novamente na tomada. Ligue o interruptor. 
9. Usando o multímetro na função voltímetro, com o fundo de escala correto, determine a 
tensão aplicada a bobina. 
10. Usando o multímetro na função voltímetro, com o fundo de escala correto, determine a 
tensão nos terminais da bobina de 600 enrolamentos. Anote o valor com sua respectiva 
incerteza. 
11. Desligue o interruptor. 
12. Coloque o multímetro na função amperímetro, fundo de escala correto. Insira o 
amperímetro em série no circuito do primário (300 enrolamentos). 
13. Ligue o interruptor e meça a corrente de excitação no primário, com sua respectiva 
incerteza. 
14. Agora ligue a fonte à bobina de 600 espiras e repita os passos 5 a 13 com a bobina primária 
sendo a de 600 espiras e a secundária sendo a de 300 espiras. 
15. Usando as equações (1) e (2), calcule, para a tensão no primário, qual deveria ser a tensão 
no secundário para ambas montagens. Comente relacionando ao valor medido. 
16. Usando as medições e especificações das bobinas, calcule as impedâncias. 
17. A razão das impedâncias está de acordo com a equação (2)? Comente. 
18. Calcule o fator de potência para o circuito do primário e o circuito do secundário. 
 
 
 
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120 
 
Diodo 
 
Introdução 
 
O diodo é um elemento de circuito feito de material semicondutor. Ele é não-ôhmico, ou seja, 
sua resistência não permanece constante para qualquer valor de tensão aplicada. Os diodos são 
muito utilizados em equipamentos eletrônicos. O diodo emissor de luz (LED) é utilizado atualmente 
não só como indicador em aparelhos elétricos bem como lâmpadas e telas de TV. 
Para construir a introdução do seu relatório, consulte uma bibliografia confiável e procure 
explicar o funcionamento do diodo. Por que só passa corrente em um sentido? Como identificar a 
polaridade do diodo e como representa-lo no diagrama docircuito? O que é corrente direta, 
corrente de fuga e corrente de avalanche? 
Indicação: Fundamentos de Física, volume 4, capítulo 41. LTC, 9ª edição. Halliday, Resnick e 
Walker. 
 
Objetivo 
 
Estudar o comportamento de um diodo submetido a tensões variáveis. 
 
Material 
 
• Diodo emissor de luz 
• Placa para ligações 
• 7 Cabos flexíveis 
• Fonte de tensão contínua ajustável 
• Sensor de corrente de 20 mA 
• Sensor de tensão de 5V 
• Interface 
• Computador com software de aquisição 
de dados 
 
Figura 1 - Circuito 
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Procedimento 
 
1. Tomar todas as precauções necessárias ao manipular o material. Atenção para o risco de 
choques elétricos. Não ligar nenhum circuito sem aprovação da professora. Nunca ligar o 
sensor de corrente em paralelo. 
2. Montar o circuito esquematizado na figura 1. Tomar cuidado para que o diodo esteja 
polarizado diretamente. 
3. Configurar, com ajuda do manual dos sensores, o sensor de tensão e o sensor de corrente 
no software. Configurar as grades de aquisição para um tempo de 10 s com amostragem de 
100 ms. 
4. Começar a aquisição dos dados. Variar a tensão da fonte lentamente entre 0 e 2,0 V. Não 
exceder este valor. Se for necessário, pratique algumas vezes a variação da tensão para 
conseguir ir de 0 a 2,0 V nos 10 segundos de aquisição de dados. 
5. Arraste os dados adquiridos para a ferramenta tabela. Copie os dados e cole no software 
SciDAVis. 
6. Faça o passo 5 para os dados de corrente em função do tempo e depois para tensão em 
função do tempo. 
7. Na tabela do SciDAVis, faça com que a coluna Y seja de dados da corrente. A coluna X deve 
ser de dados de tensão. A terceira coluna deve ser dados de tempo (que é igual para tensão 
e corrente pois ambas foram medidas simultaneamente). 
8. Faça um gráfico de corrente em função da tensão (curva I x V). 
9. Comente os resultados obtidos. 
 
 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
Versão 2019-1 
 
122 
 
Bibliografia 
 
ABNT/INMETRO. Guia para a expressão da incerteza de medição. 3 ed. Rio de Janeiro: ABNT: 
INMETRO: SBM, 2003. 
 
BOYLESTAD, R. Introdução à Análise de Circuitos. 12. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2012. 
959p. 
 
CAMPOS, Agostinho Aurélio, ALVES, Elmo Salomão, SPEZIALI, Nivaldo Lúcio, Física Experimental 
Básica na Universidade 2. ed. Belo Horizonte: Editora UFMG, 2009. 
<http://www.fisica.ufmg.br/~lab1/roteiros_2013/Colisao_Inelastica.pdf> Acesso em 02 ago 2017. 
 
GUSSOW, M. Eletricidade Básica. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2009. 570 p. 
 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos da Física. 9. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. 
 
HEWITT, Paul G. Física conceitual. 12. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011. 
 
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica. 5. ed. São Paulo: Blucher, 2013. 
 
RAMOS, Luiz Antônio de Macedo. Manual CIDEPE. Rio Grande do Sul. 
 
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física Sears & Zemansky. 12. ed. São Paulo: Addison Wesley, 
2008. 
 
http://www.fisica.ufmg.br/~lab1/roteiros_2013/Colisao_Inelastica.pdf
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
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123 
 
Recursos para o Aluno 
 
1 – Medições e incertezas 
 
A expressão correta do resultado de medidas e suas respectivas incertezas está explicado em 
detalhes num guia produzido pela ABNT e o INMETRO. Este guia deve servir de base para todo o 
trabalho realizado no laboratório de física. 
 
ABNT/INMETRO. Guia para a expressão da incerteza de medição. 3 ed. Rio de Janeiro: ABNT: 
INMETRO: SBM, 2003. 
 
Diponível em: http://www.inmetro.gov.br/noticias/conteudo/iso_gum_versao_site.pdf 
 
2 – Programas de tratamento de dados 
 
Para a confecção de gráficos, tratamento de dados, regressões lineares e ajustes polinomiais, 
recomenda-se o uso do software livre SciDAVIs. Eles pode ser obtido gratuitamente em 
http://scidavis.sourceforge.net/ 
 
Recomenda-se que os alunos saibam usar as funções estatísticas de suas calculadoras 
científicas. Outros programas capazes de trabalhar com dados, como o Microsoft Excel e o BrOffice 
Calc podem ser úteis. 
 
http://www.inmetro.gov.br/noticias/conteudo/iso_gum_versao_site.pdf
http://scidavis.sourceforge.net/
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124 
 
Modelo de Relatório 
 
Instituto Federal de Minas Gerais – Campus Santa Luzia 
Título do Experimento 
 
Autores: 
Turma: 
Data: 
 
Introdução 
Essa seção deve conter a apresentação do experimento, fenômeno estudado, modelo físico 
envolvido e relações matemáticas relevantes. Não copiar nem resumir o roteiro. Sempre citar as 
referências bibliográficas. É proibido usar fontes da internet. Somente livros serão aceitos como 
referência bibliográfica. Use preferencialmente os livros indicados pelo professor. 
 
Objetivos 
 
Materiais 
 
Procedimentos Experimentais 
Deve conter uma descrição do procedimento 
que permita uma pessoa que só tem acesso 
ao relatório repetir o experimento sem 
dificuldades (essa seção pode ser copiada ou 
adaptada da apostila). 
Resultados e Discussões 
Deve conter os dados medidos e tabelas 
pertinentes. Todos os cálculos devem ser 
demonstrados nessa seção. Tabelas devem 
ter títulos e serem numeradas. Cada coluna 
ou linha deve ser identificada e as unidades 
de medida dos valores explicitada. 
 
Parte Experimental 
Alternativamente, a parte experimental pode 
ser condensada em uma seção. Nesse caso, 
após a descrição de um procedimento, já é 
colocado o valor encontrado. Exemplo: 
 
“O tempo de queda de uma bola de tênis foi 
medido: 
 
Encontrou-se o valor de 2,54 segundos” 
 
 
 
Conclusão 
Deve conter o resumo dos resultados tomando os objetivos iniciais como referência. Volte ao 
objetivo proposto e comente seus resultados. 
 
 
 
Roteiros de Prática do Laboratório de Física 
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125 
 
Outras observações: 
 
• Apresentar as medidas em tabelas numeradas na ordem que aparecem no texto, com título e 
cabeçalho explicitando as unidades de medida. 
• Apresentar o resultado final em destaque, com valor, incerteza e unidade. 
• Se forem usados gráficos, colocar um título geral, título para cada eixo, unidade de medida dos 
valores de cada eixo e uma legenda ser for necessário. 
• Apresentar as equações envolvidas, os valores utilizados e o resultado final. Os passos 
intermediários do cálculo não são necessários. 
• Pré-relatório: deve conter do cabeçalho até os procedimentos experimentais. 
 
 
 
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Práticas alteradas em relação a versão 2018-1 
 
 
Pêndulo Balístico 
Movimento Harmônico Simples – Função Horária da Posição 
Pêndulo Simples e Pêndulo Físico 
Modos normais de vibração em uma corda 
Potência Elétrica 
Campo Magnético no Interior de Bobinas 
Resistência Interna de uma Bateria 
Associação de Capacitores e Circuito RC