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Curso: Engenharia de Controle e Automação 
Disciplina: Física geral e experimental: Energia 
Portifólio
Experimento 1
Princípio da conservação de energia 
Introdução 
O experimento sobre o princípio da conservação de energia é realizado com a finalidade de mostrar que a energia é constante sem que existam forças dissipativas, como por exemplo: atrito e arrasto.
Neste experimento foram utilizados dois cilindros, sendo um deles maciço e o outro oco.
Objetivo
O objetivo é comprovar cientificamente como a força gravitacional pode ser transformada em energia cinética, através de um cilindro, ilustrando assim o Princípio da conservação de energia mecânica.
Metodologia experimental 
Os equipamentos utilizados para realizar este experimento estão no site Virtuas Lab, e para realiza-lo foi necessário primeiro preparar o instrumento de medição. 
Para este experimento foi necessário ajustar a máquina para obter uma inclinação de 20° e uma distância de 240mm. Isso foi feito para obter os resultados dentro deste espaço e para calcular o tempo em que o objeto finaliza o percurso.
Durante o experimento foram utilizados dois cilindros, um oco e um maciço, e foram feitos com ambos os corpos 3 testes. O corpo maciço não teve variação de velocidade, já o corpo oco obteve uma pequena variação durante os testes.
Segue abaixo as tabelas com os valores obtidos no experimento.
Tabelas e Resultados
Especificações
	Especificações 
	Cilindro oco
	Cilindro maciço
	Massa - m(g)
	110
	300
	Diâmetro interno - di(mm)
	40
	 
	Diâmetro externo - de(mm)
	50
	50
Tabela de Velocidade Linear
	Velocidade linear(m/s)
	Cilindro oco
	cilindro maciço 
	descida 1
	48mm/s
	48mm/s
	descida 2
	40mm/s
	48mm/s
	descida 3
	44mm/s
	48mm/s
	média 
	44mm/s
	48mm/s
Tabela de grandezas
	grandezas 
	cilindro oco 
	cilindro maciço 
	momento de inercia - I (kg.m²)
	0.001kg.m²
	0,01kg.m²
	velocidade linear média - V(m/s)
	0.77m/s
	0.54m/s
	Velocidade angular - w (rad/s)
	15.5rad/s
	10.85rad/s
	energia cinética de translação - Kt( J=kg m²/s²)
	0,11 J
	0,17 J
	energia cinetica de rotação - kr (J=kg m²/s²)
	0.004 J
	0.007 J
	energia cinética total - K ( J=kg m²/s²)
	0,114 J
	0,177 J
	energia potencial gravitacional - U (J=kg m²/s²)
	0,06 J
	0,17 J
	Diferença percentual entre a Energia Cinética Total e a Energia Potencial Inicial em relação a esta (J)
	0,054 J
	0,007J
Conclusão
Conclui-se através deste experimento que o corpo maciço não sofre os efeitos externos como o corpo oco, isso ocorre também pelo fato do corpo maciço ser mais pesado e não ter como sofrer com fatores externos como o arrasto por exemplo.
Referências
· https://www.virtuaslab.net/ualabs/ualab/12/655ea7abb05a7.html
· https://brasilescola.uol.com.br/fisica/energia-mecanica.htm#:~:text=A%20conserva%C3%A7%C3%A3o%20da%20energia%20%C3%A9,sim%20convertida%20em%20diferentes%20formas.
Experimento 2
Balança de pratos
Introdução 
Este experimento consiste em descobrir a massa dos corpos de prova através de uma balança de pratos, cujo objetivo é deixar ambos os lados em equilíbrio.
Objetivos
Provar na prática como funciona a estática e demonstrar como é possível descobrir a massa de um determinado objeto através do equilíbrio.
Metodologia experimental 
Para realizar o experimento será necessária uma balança de pratos que contenha um contrapeso e uma escala para medir a distância. 
A balança possui uma escala com 25 cm de comprimento e um contrapeso de 500g do lado esquerdo, do lado direito possui um prato que pesa 200g (utilizado para colocar o corpo de prova), e este prato está a uma distância de 14,5 cm do centro de rotação. 
Para realizar o experimento basta colocar o corpo de prova no prato e ajustar a distância do contrapeso para que fique em equilíbrio, após isso deverá anotar a distância na escala do contrapeso, com a distância anotada deverá ser realizado os cálculos para descobrir a massa do corpo de prova.
Tabelas e cálculos
	Especificações 
	Massa do prato
	200 g 
	Distância do centro de rotação 
	14,5 cm
	Massa do Contrapeso
	500g
	Força do contrapeso (N)
	5 N
	Dados corpo de prova
	Dados
	peso A
	Peso B
	Peso C
	Peso D
	massa do corpo de prova
	148g
	100g
	72g
	51g
	Distância do contrapeso
	0,102 m
	0,087 m
	0,079 m
	0,073 m
	Força do corpo + prato 
	3,48 N
	3 N
	2,72 N
	2,5N
	Força contrapeso (f x d)
	0,505 Nm
	0,435 Nm
	0,395 Nm
	0,365 Nm
A imagem abaixo contém a formula utilizada para realizar os calculos para descobrir a massa dos corpos de prova. Em todos foram utilizados os mesmos métodos 
 
 
Conclusão
Conclui-se que através da estática é possível descobrir a massa de um objeto, isso se dá ao fato de o sistema estar em completo equilíbrio.
Referências
https://www.virtuaslab.net/ualabs/ualab/23/655f817d80e10.html
Experimento 3 
Hidrostática 
Introdução
A hidrostática é o ramo da física que estuda os fluidos em repouso e as forças que atuam sobre eles. Ela explora como a pressão é distribuída em um fluido estacionário, como água parada em um reservatório, por exemplo. Através de princípios fundamentais, como o princípio de Pascal e o princípio de Arquimedes, a hidrostática fornece dados importantes para uma variedade de campos, desde a engenharia civil até a medicina.
Objetivo
O objetivo do experimento de hidrostática e mostrar na prática como funciona o princípio de Arquimedes e que com ele é possível descobrir a força de empuxo, volume e densidade de líquidos ou objetos.
Metodologia experimental 
Para realizar este experimento serão necessários os seguintes materiais: Dinamômetro, cilindro de Arquimedes, um recipiente transparente, uma pisseta e um Becker.
Para realiza-lo é necessário calibrar o dinamômetro e medir a força do cilindro sem estar submerso na água, após essa medição, o Becker é posicionado abaixo do cilindro e depois o objeto é submerso nessa água. Feito isso, é necessário anotar os resultados e utilizar a pisseta para colocar água no recipiente transparente e realizar a medição.
Com todos os passos feitos e valores anotados é necessário realizar os cálculos de empuxo e a equação do princípio de Arquimedes para calcular o volume do cilindro. 
Cálculos
Para calcular o empuxo, que é a força resultante exercida pelo fluido sobre o corpo imerso, podemos usar a seguinte fórmula:
𝐸=𝜌𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜×𝑉𝑑𝑒𝑠𝑙𝑜𝑐𝑎𝑑𝑜×𝑔E=ρfluido​×Vdeslocado​×g
Onde:
· 𝐸E é o empuxo exercido sobre o corpo imerso;
· 𝜌𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜ρfluido​ é a densidade do fluido;
· 𝑉𝑑𝑒𝑠𝑙𝑜𝑐𝑎𝑑𝑜Vdeslocado​ é o volume do fluido deslocado pelo corpo imerso;
· 𝑔g é a aceleração da gravidade.
Essa fórmula nos diz que o empuxo é diretamente proporcional à densidade do fluido e ao volume deslocado, e à aceleração da gravidade.
	Dinamometro
	Valores
	Recipiente + Corpo
	0,9091N
	Corpo+ Becker
	0,4184N
	Corpo+ Becker+ Recipiente 
	0,8974N
 
Utilizando as formulas apresentadas acima foi encontrado os valores na tabela e foi descoberto o volume do corpo de prova, que era de 50cm³.
Conclusão 
Com este experimento conclui-se que o objeto submerso na água desloca uma quantidade de água, com a ajuda do dinamômetro, será gerado um valor na escala, esse valor pode ser usado para calcular o volume do objeto deslocado (usando a densidade da água e a gravidade) ou para outros fins, dependendo da aplicação específica. 
Referências
HIDROSTÁTICA :: Plataforma A (grupoa.education)
Experimento 4
Dilatômetro 
Introdução
A dilatação térmica é um fenômeno comum em materiais quando expostos a variações de temperatura, fundamental em várias aplicações científicas e práticas. O dilatômetro é um instrumento essencial para estudar esse fenômeno, permitindo a medição precisa das mudanças dimensionais dos materiais sob diferentes condições de temperatura. Este trabalho explora a importância e o funcionamento do dilatômetro na análise da dilatação térmica, destacando suas aplicações em diversas áreas da ciência e engenharia.
Objetivo
O objetivo desse experimento é ver na prática como diferentes tipos demateriais sofrem dilatação quando são expostos ao calor.
Metodologia cientifica
Para realizar o experimento será necessário três materiais, sendo eles: aço, cobre e latão, um bico de bunsen para aquecer um recipiente contendo água,um termômetro digital e relógio comparador para medir as variações de comprimento dos materiais estudados.
 Assim que o experimento for realizado serão coletados todos os dados e será feito o cálculo para descobrir o coeficiente de dilatação linear dos materiais.
O coeficiente de dilatação linear é usado para medir a expansão ou contração de um objeto em uma única dimensão, como comprimento. É representado pela letra grega "alpha" (α). Para calcular o coeficiente de dilatação linear, você pode usar a fórmula:
α = ΔL / (L * ΔT)
Onde:
· α é o coeficiente de dilatação linear.
· ΔL é a mudança no comprimento do material.
· L é o comprimento original do material.
· ΔT é a mudança na temperatura.
Resultados
Após realizar o experimento foram anotados todos os dados na tabela e de acordo com a formula do coeficiente de dilatação linear citada em metodologia cientifica, foram obtidos os resultados abaixo.
	material 
	T0 (°C)
	ΔL (mm)
	T (°C)
	ΔT(°C)
	α (°C-¹)
	cobre
	25,3°C
	0,6273mm
	99,1°C
	73,8°C
	17 × 10^-6
	latão
	25,3°C
	0,7011mm
	99,1°C
	73,8°C
	19 × 10^-6
	aço
	25,3°C
	0,4059mm
	99,1°C
	73,8°C
	11 × 10^-6
 
Conclusão 
Após a realização desse experimento foi possível notar como diferentes materiais reagem quando são expostos ao calor e como isso pode influenciar na sua dilatação.
De acordo com o que foi medido no experimento e o que foi visto com os valores reais ambos estão muito próximos, gerando apenas uma diferença de milésimos de milímetro.
Referências
Dilatômetro :: Plataforma A (grupoa.education)
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