Princípios de Eletricidade e Magnetismo

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Roteiros de 
Física Experimental 
 
 
 
 
 
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Pequenas Considerações 
 Com o começo das atividades dos laboratórios de ciência e tecnologia no 
ano de 2009 foram adquiridos muitos equipamentos. Vários roteiros foram 
elaborados por professores e alguns já tinham sidos licenciados a 
Unigranrio. 
 
 Como iniciativa da direção da Escola de Ciência e Tecnologia 
digitalizou—se todos esses documentos e alguns destes foram utilizados 
no primeiro curso de Física Experimental lecionado por mim em 2013-2. 
 
A primeira parte do curso foi sobre Teoria do Erro seguindo o excelente 
material do Instituto de Física da USP com o Prof. Dr. Manfredo Harri 
Tabacniks como autor e a Profª. Dra. Ewa Shibulska como revisora. O 
pequeno texto de 27 páginas está no link: 
http://stoa.usp.br/fap0181/files/70/162/ConcBasTeorErr-c.pdf 
 
 
Para as normas de arredondamento usamos a norma NBR 5891. 
 Seguem os roteiros elencados por mim para a disciplina e alguns outros 
que podem fazer parte da disciplina. 
Prof. Dr. Paulo Sérgio de Abreu Bonfim 
Fevereiro de 2015. 
 
 
 
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3 
 
Prática 01: O equilíbrio de um móvel num plano inclinado 
 
1. Material/Aparelho utilizado: Plano inclinado 
 
2. Objetivos: 
 
 
 
 Reconhecer os efeitos da força motora Px e sua equilibrante: tensão, compressão, atrito, 
etc; 
 Reconhecer os efeitos da componente ortogonal da força peso Py e sua equilibrante 
(força normal N); 
 Reconhecer a dependência de Px e Py em função da massa envolvida e da aceleração 
gravitacional no local; 
 Construir o diagrama de forças atuantes sobre um corpo. 
 
 
3. Atividades: 
 
 Determine a força peso P do carro (com duas massas de 50g acopladas). 
 
P = ____________________N 
 
Monte o equipamento conforme a figura, prendendo a cabeceira do 
dinamômetro entre os dois fixadores. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4 
 
 
 
O dinamômetro deve ficar paralelo à rampa. 
 
 
 
 Girando o manípulo do fuso, incline o plano articulável até um ângulo  desejado. 
  = _________________ 
 
 Verifique o zero do dinamômetro. 
 
Antes de executar a leitura, bata levemente com o dedo na capa do dinamômetro, isto 
diminui a frenagem entre a escala e a capa. 
 
 Prenda o móvel pela conexão flexível ao dinamômetro, atento para que a escala não se 
atrite com a capa. 
 
O indicador da orientação (esfera dependurada) da força peso atuante no carrinho, não 
deve tocar na base do conjunto, caso necessário, eleve um pouco a rampa (mesmo que 
tenha que escolher outro ângulo ). 
 
 Faça o Diagrama de forças que atuam neste momento sobre o móvel, identificando 
cada uma delas. 
 
 Caso o móvel fosse solto do dinamômetro, o que você supõe que ocorreria com ele? 
Justifique a sua resposta. 
 
 A força peso atua segundo a orientação do conjunto móvel dependurado no carro, 
justifique o fato de, quando livre, o móvel executar um movimento ao longo da rampa. 
Qual é o agente físico responsável por este deslocamento? 
 
 Com o valor da força peso do móvel e a inclinação da rampa, faça um diagrama 
identificando as características do vetor componente Px. Qual a orientação e o valor 
modular da força de tensão T (força aplicada pelo dinamômetro)? Confronte o valor da 
força de tensão T com o valor calculado para a força componente Px. Caso haja 
diferença, calcule o percentual de erro e procure justificá-lo. 
 
 
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 Dê a orientação e calcule o valor da força normal N. 
 
 Segure com a mão, a cabeceira do plano inclinado e devagar, vá levando-a de modo a 
se aproximar de 45º. Para que valores tendem as componentes Px e Py quando o plano 
inclinado tende ao ângulo de 45º? Justifique a sua resposta. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Prática 02: A primeira lei do movimento de Newton e noções 
sobre as forças de atrito 
 
1. Material/Aparelho utilizado 
 Dinamômetro 
 Fio de poliamida 
 Bloco de madeira 
 
2. Objetivos 
 Construir e interpretar tabelas de dados; 
 Reconhecer, por extrapolação, a primeira lei de Newton; 
 Mencionar que a força é o agente capaz de modificar o estado de repouso ou de 
movimento de um corpo; 
 Comparar atrito estático com o atrito cinético; 
 Classificar as forças de atrito. 
 
3. Montagem 
Monte a prática conforme a figura. 
 
 
 
4. Atividades 
 Com o bloco de madeira sobre a mesa (face revestida) e mantendo o dinamômetro 
paralelo à superfície, aplique uma força de 0,2 N sobre o móvel. O bloco se moveu sob 
a ação da força de 0,2 N? 
 
 Aumente a intensidade da força de 0,2 N em 0,2 N completando a Tabela 
 
Superfícies em Contato Tampo da mesa e esponja 
Forças aplicadas em N 
Ocorrência de movimento 
(sim) ou (não) 
0,2 
 
0,4 
 
0,6 
 
 
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7 
 
0,8 
 
1,0 
 
1,2 
 
1,4 
 
1,6 
 
Tabela 1 
 
 Observe que o movimento relativo de deslizamento, entre as superfícies em 
contato, só ocorre para valores da força aplicada acima de um certo limite. 
 
 Qual foi o valor aproximado da menor força aplicada capaz de iniciar o movimento 
entre as superfícies esponjosa do bloco e a superfície da mesa? 
 
 Vire o bloco deixando agora sua superfície de madeira em contato com a mesa. 
Procedendo como anteriormente, complete a Tabela 2. 
 
Superfícies em Contato Tampo da mesa e esponja 
Forças aplicadas em N 
Ocorrência de movimento 
(sim) ou (não) 
0,2 
 
0,4 
 
0,6 
 
0,8 
 
1,0 
 
1,2 
 
1,4 
 
1,6 
 
Tabela 2 
 
 Compare suas respostas nos itens I e II e procure justificar a diferença. 
 
 Pelas leis da mecânica newtoniana, ―um corpo em repouso, assim permanecerá, a 
menos que uma força resultante externa venha a atuar sobre o mesmo‖. Nos dois 
 
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casos anteriores, você tentou tirar o bloco do repouso aplicando forças externas 
paralelas às superfícies em contato. Justifique o fato das forças externas iniciais, dentro 
de um certo limite, não terem conseguido movimentar o bloco de madeira? 
 
 Segundo suas observações, o que você deve admitir para justificar uma resultante 
externa nula no intervalo inicial em que a força aplicada não foi capaz de mover o corpo 
de prova? 
 
 Esta força resistente, além de contrariar a força externa que tende a deslocar o bloco, 
também acompanha o seu aumento modular até um certo valor máximo, a partir deste 
valor máximo, qualquer acréscimo dada à força aplicada surge como força resultante e 
desloca o móvel, tirando as superfícies em contato do seu repouso relativo. 
 
A força de atrito estático. 
 Sempre que houver tendência ao movimento relativo entre quaisquer 
superfícies em contato inicialmente em repouso, se verifica a presença desta força que 
se opõe ao movimento, denominada forçade atrito estático (Fe). O valor máximo da 
Fe equivale ao módulo da menor força aplicada necessária para iniciar o movimento 
relativo entre as superfícies que se tocam, logo: 
 
Fe máxima = F mínima para iniciar o movimento 
 
 
A força de atrito em relação à área de contato. 
 Devido à impossibilidade de se obter superfícies perfeitamente polidas e sem 
forças de coesão moleculares nas poucas regiões pontuais, efetivamente em contato 
(grande responsáveis pela força de atrito) é inviável se buscar o relacionamento entre a 
Fe e a área real de contato entre as superfícies. 
Sob as seguintes condições, bastante difíceis, referentes as duas superfícies a serem 
testadas, se verificaria pouca variação na força de atrito em relação à área de contato: 
 Secas; 
 Não lubrificadas; 
 Indeformáveis; 
 Uniformemente acabadas; 
 Adicionando os cuidados de que durante os ensaios devam ocorrer: 
 Controle da umidade; 
 Isenção de formação de películas superficiais; 
 Isenção de contaminações; 
 Controle da temperatura das superfícies, etc. 
 
 
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Na maioria das atividades as condições de trabalhão não obedecem estas condições e as 
diferenças devida às variações na área de contato efetivo podem chegar a valores 
―alarmantes‖. Experimente! 
 
Da Vinci, Leonardo (1452-1519) 
Pintor, escultor, arquiteto e engenheiro, ícone dos talentos versáteis da Itália do 
Renascimento. 
 
A lei empírica de Leonardo da Vinci sobre o atrito 
A lei empírica de Leonardo Da Vinci sobre o atrito: ―A força de atrito independe da 
área de contato‖ é aceita devida à proporcionalidade existente entre a área efetiva e a 
força Normal N, atuante nos pontos de contato entre as duas superfícies que buscam o 
movimento relativo. 
 
O coeficiente de atrito estático 
Deste modo, se utiliza a proporcionalidade existente entre o módulo da força mínima 
aplicada para iniciar o movimento relativo entre as superfícies (Fmin) e o módulo da 
força normal N, para determinar o número µe denominado coeficiente de atrito 
estático. 
µe = Fmin / N 
 
O coeficiente de atrito estático µe (que informa o grau de atrito entre as superfícies em 
estudo) depende: 
 Da natureza destas superfícies; 
 Das forças de adesão eletromagnética nos pontos em que as superfícies se tocam; 
 De quão ásperas são as superfícies; 
 Da umidade existente; 
 Do nível de contaminação, etc; 
 
A soldagem a frio. 
Existem casos onde as superfícies envolvidas são metálicas e super polidas que, quando 
postas em contato, as forças de adesão são tão grandes que se prendem uma à outra de 
tal forma que o processo é conhecido como solda a frio. 
 Segundo o exposto acima podemos escrever: 
 
 Força mínima para o movimento relativo = força máxima de atrito estático. 
Fmin = µe N logo: Fe ≤ µe N 
 
 Nas atividades em que o móvel em repouso se encontra sobre uma sustentação 
horizontal, a força normal N coincide com a força peso P. Determine o valor da força 
normal N que atua sobre o corpo de prova utilizado neste experimento. 
 
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 Com base na tabela 2, determine o valor médio da Fe máxima entre a superfície de 
madeira e a superfície da mesa. Calcule o valor aproximado do µe entre as superfícies 
de madeira do bloco e a superfície da mesa. É válido se afirmar que o valor do µe entre 
as duas superfícies acima é fixo e pode, com toda certeza, ser ―tabelado‖? Justifique a 
sua resposta. 
 
 Caso déssemos um empurrão no bloco, com a parte esponjosa em contato com a mesa e 
depois, com a sua superfície de madeira para baixo, em qual das situações o bloco pára 
primeiro? Justifique a sua resposta. 
 
 Extrapole sua resposta anterior, para o caso ideal de não existir qualquer tipo de atrito 
entre as superfícies. Que tipo de movimento o móvel executaria neste caso ideal de 
ausência de atrito? 
 
Newton, Sir Isaac (1643-1727) 
Físico e matemático inglês. 
 
O atrito versus a primeira lei de Newton para o movimento. 
Discuta a validade da seguinte afirmação. 
 
“Um corpo em repouso, ou em movimento retilíneo e uniforme, assim 
permanecerá, a menos que uma força resultante externa venha a atuar sobre ele”. 
 
 Esta afirmação é conhecida como a primeira lei de Newton para o movimento. 
 
 Salientamos que o movimento retilíneo e uniforme é um movimento ideal, muito difícil 
de se obter na prática, contudo, qualquer aproximação conseguida é de grande utilidade 
para a compreensão de muitos fenômenos. 
 
Exemplo: ao executas a tarefa de aplicar as forças indicadas sobre o bloco de madeira, 
você deve ter percebido que, logo após iniciar o movimento, o valor da força aplicada 
decaía. 
 
O módulo da força de atrito estático máximo. 
Chamamos de módulo da força de atrito estático máxima ao valor da menor força 
necessária para iniciar o movimento. 
 
A força de atrito cinético 
Uma vez começado o movimento do corpo, a força necessária para mantê-lo em MRU, 
anulando a força de atrito é menor. 
 
 
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Esta força que atua entre as superfícies que se deslocam em movimento relativo, uma 
sobre a outra, é denominada de força de atrito cinético e é representada por Fc . 
 
 
 Puxe o bloco com a sua superfície de madeira em contato com a mesa, procurando 
manter uma velocidade baixa e constante. Durante o deslocamento do bloco anote o 
valor da força aplicada. 
 
 Refaça 5 vezes a operação e, para cada caso, anote o valor encontrado. Determine a 
média dos valores encontrados. 
 
 A expressão Fc = µc N vincula força de atrito cinético com a força normal às superfícies 
em movimento relativo. Identifique cada termo desta expressão e determine o valor 
médio da Fc e, a partir desta, calcule o valor provável do µc entre as superfícies da mesa 
e a da face esponjosa do bloco. 
 
 É válido se afirmar que o valor do µc entre os pneus de um carro e o asfalto é constante? 
Justifique a sua resposta. Este valor seria o mesmo em dias chuvosos? Justifique sua 
resposta. 
 
 Comente duas vantagens da presença do atrito. 
Exemplo: O atrito é que nos permite mexer o alimento no interior de uma panela, etc. 
 
 Cite duas desvantagens da presença de atrito. Justificando cada caso. 
 
 
 
 
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Prática 03: O MRU utilizando cerca ativadora, um sensor e 
dez registros 
 
1. Material/Aparelho utilizado: Trilho de ar 
 
2. Objetivos 
 
 Identificar um movimento retilíneo e uniforme (MRU); 
 Determinar a velocidade média de um móvel; 
 Construir o gráfico da variação da posição do móvel em função do tempo; 
 Obter o valor da velocidade média do móvel a partir do gráfico x versus t; 
 Identificar um MRU a partir do gráfico x versus t; 
 Reconhecer as variáveis da expressão ; 
 Fornecer a equação horária de um móvel em MRU, a partir de suas observações e 
medições. 
 
 
Execute a montagem conforme a imagem acima. 
3. Atividades: 
 
 Arbitre a posição inicial do móvel como sendo zero milímetro. 
 
O fato de você ter deslocado o referencial para = zero, não altera os , nem os , 
no respectivo movimento. Sempre que possível arbitre a posição inicial . 
 
 Como os bloqueios da régua têm uma extensão de 18 mm, calcule as posições fazendo 
sucessivas adições desta extensão:Escola de Ciência e 
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13 
 
... 
 
 
 Calcule os valores de até a última posição , anotando as posições na primeira 
coluna da tabela 1. 
 
 Encoste o carro (com duas cargas de 0,5 N) na bobina. Dispare o móvel e verifique no 
cronômetro o tempo de passagem dos 10 bloqueios da régua transportada pelo móvel. 
Faça a rolagem dos tempos o visor do cronômetro e os copie para a segunda coluna da 
tabela 1. 
 
 Calcule os intervalos de tempo e anote na quarta coluna da tabela1. 
 
 (m) (s) (s) (m/s) 
 = t0 = = 
 = t1 = = 
 = t2 = = 
 = t3 = = 
 = t4 = = 
 = t5 = = 
 = t6 = = 
 = t7 = = 
 = t8 = = 
 = t9 = = 
Tabela 1 
 
 Usando a expressão , calcule as velocidades médias em cada intervalo 
anotando-as na tabela 1. 
 
 Faça o Gráfico versus t, das velocidades médias obtidas nos dez intervalos, 
considerando o instante inicial igual a zero. 
Este gráfico não deve ser confundido com o da velocidade instantânea, ao traçá-lo leve 
em conta que a velocidade média é constante dentro do intervalo considerado. 
 
 Classifique o movimento estudado em função da trajetória e do comportamento das 
velocidades médias obtidas. 
 
 A análise dos dados obtidos, até o momento, apenas permite dizer que o móvel 
executou um movimento retilíneo com velocidade média constante. 
 
 
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Isto implica que o móvel, além da trajetória retilínea, não sofreu variação na sua 
velocidade, logo: 
 Sempre que as características do vetor velocidade não variarem, você pode 
afirmar que o movimento não é acelerado. 
Assim sendo, o presente caso trata de um movimento retilíneo e uniforme – MRU 
(velocidade constante). 
 
 Com os dados da tabela 1 construa o Gráfico x versus t deste movimento. 
Matematicamente, como é denominado este tipo de curva? Qual o significado físico da 
tangente a qualquer ponto da curva traçada? 
 
 Trace algumas tangentes à curva obtida e verifique o que acontece com a velocidade, à 
medida que o tempo passa. Como se comporta o deslocamento de um móvel, em 
MR, em relação ao gasto para percorrê-lo? 
 
 Duas grandezas que assim se comportam são ditas diretamente proporcionais e 
são representadas do seguinte modo . 
 Matematicamente, para trocar o sinal de proporcionalidade (α) pelo de igualdade 
(=), é necessário a introdução de uma constante, logo implica que , 
onde, 
 
 
 . No MRU a distância percorrida (medida feita sobre a 
trajetória) coincide com o módulo do deslocamento sofrido pelo móvel. 
 Observe que a razão ( ) é representada pela tangente do Gráfico x versus t. 
 
 Determine a partir do Gráfico x versus t, a velocidade do móvel. Compare o valor 
encontrado através do gráfico com as velocidades médias obtidas nos diferentes 
intervalos (tabela 1) e tire conclusões. 
 
 Partindo da expressão de definição da velocidade com , se 
obtém , expressão matemática conhecida com equação horária do MRU, 
onde: 
x = posição considerada como final 
 = posição considerada como inicial 
 velocidade do móvel (no MRU é constante) 
 = intervalo de tempo que o móvel levou para se deslocar de até x. 
 
 Determine a equação horária do movimento estudado e defina o movimento retilíneo e 
uniforme. 
 
 
 
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Prática 04: A colisão elástica e a conservação do momento 
linear com cerca ativadora de 30 registros 
 
1. Material/Aparelho utilizado: Trilho de ar 
 
2. Objetivos: 
 
 Verificar experimentalmente os princípios de conservação do momento linear 
(quantidade de movimento); 
 Verificar experimentalmente os princípios de conservação da energia cinética; 
 Utilizar os conhecimentos adquiridos, identificando, formulando, equacionando e 
resolvendo problemas do cotidiano, relativos à conservação da energia. 
 
3. Montagem: 
Execute a montagem conforme as imagens abaixo 
 
 
 
 
4. Atividades: 
 
As medidas de massa ou quantidade de movimento linear. 
 O movimento linear (Q) ou quantidade de movimento linear de um corpo é 
definido como o produto de sua massa (m), pela sua velocidade (v). 
Q = m . v 
 
Determine as massas dos carros 1 e 2. 
 
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 ________ g = __________ Kg 
 ________ g = __________ Kg 
 
 
Os cálculos iniciais, preparatórios para o experimento 
 
 Quando a traseira do móvel 1 estiver sobre a marca dos 100 mm, a sombra do primeiro 
bloqueio da régua (parte da pintada da régua) que ele transporta deve estar iniciando 
sua passagem pelo orifício do sensor S0. 
 
 Considere esta posição como a posição do móvel 1 quando ele acionar o 
sensor. 
 
 = 100 mm = ____________. 
 m 
 
 Calcule a posição do carro 1 quando o segundo bloqueio da régua que ele 
transporta passar pelo sensor S0 adicionando os 18 mm referentes à largura da máscara. 
 
 = ____________ mmm = ______________. 
 m 
 
 Procedendo desta maneira, determine o módulo das demais posições que o carro 1 
ocupará quando os outros bloqueios da régua passarem pelo sensor S0. Preencha a 
segunda coluna da Tabela 1 com os valores encontrados. 
 
Carro 1 ida  
Tempo (s) Posição ( m) Velocidade (m/s) 
 = 0.000 = 100 
 (S0 00 ) = = 
 (S0 01 ) = = 
 
 (S0 02 ) = = 
 (S0 03 ) = = 
 (S0 04 ) = = 
 (S0 05 ) = = 
 (S0 06 ) = = 
 (S0 07 ) = = 
 (S0 08 ) = = 
 (S0 09 ) = = 
  = = = 
Tabela 1 
 
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17 
 
 
 Observe que quando a traseira do móvel 2 estiver sobre a marca dos 600 mm, a sombra 
do primeiro bloqueio da régua que ele transporta estará iniciando sua passagem pelo 
orifício do sensor S1. 
 
 Considere esta posição como a posição do carro 2 quando ele acionar o 
segundo sensor. 
 
 = 600 mm = ____________. 
 m 
 
 Calcule a posição do carro 2 quando o segundo bloqueio da régua que ele 
transporta passar pelo sensor S1 adicionando 18 mm referentes à largura do bloqueio 
(parte pintada de azul da régua). 
 
 = _______________ mm = ____________. 
 m 
 
 Procedendo de maneira análoga, determine o módulo das demais posições que o carro 2 
ocupará quando os outras bloqueios da régua passarem pelo sensor S1. Preencha a 
segunda coluna da Tabela 2 com os valores encontrados. 
 
Carro 2 ida  
Tempo (s) Posição ( m) Velocidade (m/s) 
 = = 600 
 (S0 00 ) = = 
 (S0 01 ) = = 
 (S0 02 ) = = 
 (S0 03 ) = = 
 (S0 04 ) = = 
 (S0 05 ) = = 
 (S0 06 ) = = 
 (S0 07 ) = = 
 (S0 08 ) = = 
 (S0 09 ) = = 
  = = = 
Tabela 2 
 
 No decorrer do experimento o carro 1 baterá no carro 2 e voltará. Ao retornar, o carro 1 
irá ativar novamente o sensor S0, registrando mais 10 intervalos de tempo. O carro 1, 
neste retorno, quando voltar a ativar o sensor, sua régua estará deslocada (em relação à 
 
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18 
 
sua posição inicial) de 180 mm (10 intervalos de 18 mm). Portanto a posição inicial do 
carro 1 na reativação do sensor será 280 mm (100 mm + 180 mm). 
 
 Considere esta posição como a posição de retorno do carro 1. 
 
 Posição de retorno do carro 1 quando ele volta a acionar o sensor S0. 
 Retorno = 280 mm = ___________. 
 m 
 
 Calcule a posição de retorno do carro 1 quando o segundo bloqueio da régua passar 
pelo sensor S0. 
 Retorno – 18 mm = ___________. 
 m 
 
 Observe que por ser retorno do carro 1 a posição relativa será obtida subtraindo 
dos 280 mm (sucessivamente) cada um dos intervalos dos bloqueios da régua. 
 
 Procedendo de modo análogo, calcule a posição do carro 1 quando o segundo 
bloqueio da régua que ele transporta (no retorno) passar pelo sensor S0. 
 Retorno – 18 mm = ___________. 
 m 
 
 Com os valores das posições assim calculadas, preencha a segunda coluna da 
tabela 3. 
 
Carro 1 volta  
Tempo (s) Posição ( m) Velocidade (m/s) 
 = = 
 (S0 00 ) = = 
 (S0 01 ) = = 
 (S0 02 ) = = 
 (S0 03 ) = = 
 (S0 04 ) = = 
 (S0 05 ) = = 
 (S0 06 ) = = 
 (S0 07 ) = = 
 (S0 08 ) = = 
 (S0 09 ) = = 
  = = = 
Tabela 3 
 
Andamento do experimento com a coleta de dados experimentais. 
 
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 Segure o carro 2 com a sombra do primeiro bloqueio da régua 1 mm antes da fotocélula 
S0; ligue a unidade de fluxo de ar; encoste o carro 1 contra o largador; acione o 
interruptor da bobina impulsionando o móvel 1 (carro 1); 
 
(Você somente irá soltar o carro 2 alguns segundos antes do impacto do carro 1 contra 
ele) 
 
 Faça a rolagem dos dados no cronômetro e anote: 
 Os tempos de ida do carro 1 na tabela 1. 
 Os tempos de ida do carro 2 na tabela 2. 
 Os tempos de volta do carro 1 na tabela 3. 
 
 Utilizando a expressão: 
 
 Determine a velocidade média de ida do carro 1, anotando-a na terceira coluna 
da tabela 1. 
 
 
 Determine a velocidade média de ida do carro 2 e anote-a na terceira coluna da 
tabela 2. 
 
 
 Determine a velocidade média de volta do carro 1 e anote-a na terceira coluna da 
tabela 3. 
 
 O que aconteceu com os valores das velocidades médias antes e depois do choque? 
 
 Calcule a energia cinética ( ) média dos dois carros, antes e após a colisão. 
 
 Compare os resultados e discuta a validade da afirmação: 
 
 “A energia cinética total do sistema antes da colisão se conserva após a 
colisão”. 
 
 Calcule o valor das quantidades de movimento de cada um dos móveis, antes e após a 
colisão. 
 _____________ Kg . m/s 
 _______________ Kg . m/s 
 _______________ Kg . m/s 
 
 Compare os resultados e discuta a validade da afirmação: 
 
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20 
 
 
―A quantidade de movimento do sistema antes da colisão se conserva (após a 
colisão).” 
 
*Observação: Chamamos de colisão elástica àquela em que se verifica tanto a 
conservação da quantidade de movimento como a conservação da energia cinética total 
das partículas que a compõem os corpos. 
 Esta colisão ocorre quando não há alteração nas massas dos corpos, nem 
deformações. 
 A colisão entre dois móveis (num colchão de ar) dotados de ímãs com mesmo 
pólo se aproximando é uma colisão elástica (mesmo que os dois móveis não se toquem). 
 
 
 
 
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21 
 
Prática 05: A colisão perfeitamente inelástica, conservação do 
momento linear com cerca ativadora e 20 registros 
 
1. Material/ Aparelho utilizado: Trilho de ar 
 
2. Objetivos: 
 Verificar experimentalmente o princípio de conservação do momento linear (quantidade 
de movimento); 
 Verificar experimentalmente que num choque inelástico não ocorre a conservação da 
energia cinética. 
 
3. Montagem: 
Execute a montagem conforme a imagem 
 
 
 
 
As medidas de massa ou quantidade de movimento linear. 
 
O movimento linear (Q) ou quantidade de movimento linear de um corpo 
 É definido como o produto de sua massa (m), pela sua velocidade (v). 
Q = m . v 
 
Determine as massas dos carros 1 e 2. 
 ________ g = __________ Kg 
 ________ g = __________ Kg 
 
 
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22 
 
4. Atividades: 
 
Os cálculos iniciais, preparatórios para o experimento. 
 
 Antes do impacto o carro 1 (móvel 1) estará em movimento. No momento do impacto 
o carro 1 se acopla definitivamente ao carro 2, formando um sistema composto 
denominado móvel 2. 
 
 Alinhando a cabeceira esquerda do móvel 1 sobre a marca dos 300 mm, a sombra do 
primeiro bloqueio da régua ficará 1 mm na frente da fotocélula S0, logo, a posição 
inicial do móvel é: 
 
 = 100 mm = ____________. 
 m 
 
 Calcule a posição do móvel 1 quando o segundo bloqueio da régua que ele 
transporta passar pelo sensor S0. Para isto, adicione à posição anterior 18 mm referentes 
à largura do bloqueio da régua. 
 = ____________ mm = ______________. 
 m 
 
 Determine o módulo das posições que o móvel 1 ocupará quando os outros bloqueios da 
régua transportada passar pelo sensor S0, completando a segunda coluna da tabela 1. 
 
Móvel 1 ida  
Tempo (s) Posição ( m) Velocidade (m/s) 
 = 0.000 = 300 
 (S0 00 ) = = 
 (S0 01 ) = = 
 (S0 02 ) = = 
 (S0 03 ) = = 
 (S0 04 ) = = 
 (S0 05 ) = = 
 (S0 06 ) = = 
 (S0 07 ) = = 
 (S0 08 ) = = 
 (S0 09 ) = = 
  = = = 
Tabela 1 
 
 
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23 
 
 Alinhando a cabeceira esquerda do móvel 2 sobre a marca dos 800 mm, a sombra do 
primeiro bloqueio da régua ficará 1 mm na frente da fotocélula S1, logo, a posição 
inicial do móvel 2 é: 
 
 = 700 mm = ____________. 
 m 
 
 Calcule a posição do móvel 2 quando o segundo bloqueio da régua transportada 
passar pelo sensor S1. Para isto, adicione à posição anterior 18 mm referentes à largura 
do bloqueio da régua. 
 
 = _______________ mm = ____________. 
 m 
 
 Determine o módulo das demais posições que o móvel 2 ocupará quando os outros 
bloqueios da régua transportada passar pelo sensor S1, preenchendo a segunda coluna 
da tabela 2. 
 
Móvel 2 ida  
Tempo (s) Posição ( m) Velocidade (m/s) 
 = 0.000 = 700 
 (S1 00 ) = = 
 (S1 01 ) = = 
 (S1 02 ) = = 
 (S1 03 ) = = 
 (S1 04 ) = = 
 (S1 05 ) = = 
 (S1 06 ) = = 
 (S1 07 ) = = 
 (S1 08 ) = = 
 (S1 09 ) = = 
  = = = 
Tabela 2 
 
Andamento do experimento com a coleta de dados experimentais. 
 
 Acione duas vezes a tecla F6 (choque inelástico 2 sensores) do cronômetro micro 
controlado. 
 
 Para o movimento do móvel 1, você irá utilizar as 10 medidas de tempo do SENSOR 
S0, indicadas no visor por (S0 00 ) até (S0 09 ). Para o movimento do móvel 2, 
 
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24 
 
você irá utilizar as 10 medidas de tempo do SENSOR S1, indicadas no visor por (S1 00 
) até (S1 09 ). 
 
 Ligue a unidade de fluxo de ar e acione o interruptor da bobina impulsionando o móvel 
1. Você deverá soltar o carro 2 somente alguns segundos antes do impacto do móvel 1 
com ele. 
 
 O primeiro sensor será acionado pela passagem do móvel 1 e serão registrados 10 
intervalos de tempo. Complete a primeira coluna da tabela 1 com os tempos de ida do 
móvel 1. 
 
 Determine e anote na terceira coluna da tabela 1, a velocidade média do móvel 1 
antes da colisão. 
Use expressão . 
 
 O segundo sensor será acionado pela passagem do móvel 2 e serão registrados 10 
intervalos de tempo. Complete a primeira coluna da tabela 2 com os tempos ida do 
móvel 2. 
 
 Determine e anote na terceira coluna da tabela 1, a velocidade média do móvel 2 
 após a colisão. 
Use a expressão . 
 
 O que aconteceu com o valor das velocidades médias antes e depois do choque? 
 
 Calcule a energia cinética ( ) média antes e depois do choque. 
 
 (
 
 
) ( )
 
 
 
 (
 
 
) ( )
 
 
 
 Compare os resultados e discuta a validade da afirmação: 
 
―A energia cinética do sistema antes da colisão inelástica não se conserva após a 
colisão”. 
 
 Calcule o valor da quantidade de movimento dos móveis antes da colisão ( ) e após a 
colisão ( ). 
 
 
 
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25 
 
 
 
 
 Compare os resultados e discuta a validade da afirmação: 
 
―A quantidade de movimento do sistema antes da colisão se conserva (após a colisão)”. 
 
 Chamamos de colisão perfeitamente inelástica àquela que ocorre quando dois 
corpos colidem e aderem um ao outro sem perda de massa. 
 Numa colisão perfeitamente inelástica se forem conhecidas as quantidades dos 
movimentos iniciais, a conservação do momentum é suficiente para permitir a 
determinação da velocidade final das massas combinadas ( ). 
 
 
 
 
 
 
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26 
 
Prática 06: O MHS num sistema oscilante massa - mola 
helicoidal. 
 
1. Material/ Aparelho utilizado: Hooke – Arquimedes 
 
2. Objetivos: 
 
 Reconhecer o MSH (senoidal) como o movimento de um ponto material sujeito à ação 
de uma força restauradora proporcional à elongação; 
 Aplicar convenientemente as equações da velocidade e aceleração de um MSH 
executado por um oscilador massa e mola helicoidal. 
 
3. Montagem: 
 
 
 
Execute a montagem conforme a 
figura ao lado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. Atividades 
A equação de definição do MHS 
 Identifique cada termo da equação de definição do MHS (movimento harmônico 
simples). 
 
 
 Nesta atividade consideraremos o movimento em fase com o móvel de referência, logo: 
 
 
A velocidade instantânea, num instante genérico. 
 A velocidade instantânea, num instante genérico t, será dada pela derivada de primeira 
ordem de x em relação ao tempo: 
v = 
 
 
 
 
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27 
 
v = d ( A cos t) / dt = - A sen 
 
A aceleração, num instante genérico. 
 A aceleração a, por definição será a derivada de segunda ordem de x em relação ao 
tempo: 
a = 
 
 
 = 
 
 
 = d 
 
 
 = = 
 
A equação diferencial que define o MHS não amortecido 
 
 
 
 + ( I ) 
 
Esta equação é conhecida como a equação diferencial que define o MHS não 
amortecido, juntamente com a equação x = A cos ( 
 
 Anote o valor da massa total m que será utilizada neste experimento (gancho médio 
com 3 pesos). 
Pesos: ________________ Gancho: ______________ 
 
Conjunto (pesos + gancho): ____________________ 
 
 Acople o peso na mola. 
A massa da mola, por ser muito pequena, não será considerada neste momento. 
 
 Determine e anote a posição de equilíbrio X0 do sistema. 
X0 = _________________________________ m. 
 
 Distenda a mola 10 mm além de X0 e libere o sistema. Comente o observado. 
Classifique o tipo de movimento executado pelo peso m dependurado na mola. 
 
 O que você observa em relação à amplitude A do movimento à medida que o tempo 
passava? Cite duas causas que possam ter contribuído para tal fato. 
 O que você observa em relação à freqüência do MHS à medida que o tempo passa? 
 
 As análises seguintes se baseiam na hipótese da inexistência de agentes causadores do 
amortecimento devido às seguintes técnicas que serão utilizadas: 
 
 O movimento será observado nos primeiros momentos, quando os efeitos de 
amortecimento não são ainda tão acentuados. 
 No início do movimento serão utilizadas pequenas amplitudes. 
 
 
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28 
 
A equação diferencial que define o MHS executado por um móvel que oscila, com 
pequenas amplitudes, suspenso numa mola helicoidal. 
 
 Combinando a principal equação da dinâmica do ponto material F= ma com a equação 
da lei de Hooke: 
 
 , logo: 
 
Como a aceleração é dada por : 
 
 (
 
 
) (II) 
 
Dividindo os termos por m: 
 
 
 (
 
 
) (III) 
 
Esta é a equação diferencial que define o MHS executado por um móvel de massa 
que oscila, com pequenas amplitudes, suspenso numa mola de constante de elasticidade K. 
Compare as equações (II) e (III) e complete as lacunas abaixo: 
 
 (IV) 
 
Como também está relacionado ao período por: 
 (V) 
 
Combinando as relações (IV) e (V), obtemos: 
 
 
Um processo dinâmico para a determinação de K 
A relação acima permite determinar, pelo processo dinâmico, a constante K 
(com razoável precisão) uma vez conhecidos os valores da massa m e o período . 
 
Nesta atividade não se considerou a fração da massa da mola ( ) que deveria 
ser acrescida a “m”. 
 
Atenção: Caso você queira considerar a massa ― ‖ da mola, utilize a expressão: 
 [ ] 
 
 
 Determine, pelo processo dinâmico, a constante de elasticidade K da mola. 
 
 Integrando a equação: 
 
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29 
 
 
(
 
 
) (
 
 
)
 
 (
 
 
) 
Como 
 
 
 : 
(
 
 
) (
 
 
) 
 
 
O princípio da conservação da energia. 
A soma (energia cinética + energia potencial elástica), em cada ponto da 
trajetória, é constante (princípio da conservação da energia). Como: 
(
 
 
) (
 
 
) (
 
 
) 
 
Isto significa que o trabalho realizado por uma força variável F (variando de 0 a 
Kx) 
para provocar um deslocamento x no móvel, é igual ao trabalhão realizado por uma 
força constante de módulo Kx para provocar o mesmo deslocamento. 
Neste caso, a energia consumida na realização deste trabalho se transforma 
integralmente em energia potencial elástica (energia armazenada na mola). 
 
 Inicialmente considerea massa m na condição de equilíbrio. Determine a elongação 
necessária para ocorrer um depósito energético de 0,3 J na energia potencial elástica da 
mola. 
 
 Puxe o corpo para a elongação determinada. Solte o sistema e determine a freqüência e 
o período do MHS executado pela massa m. 
 
 Calcule a pulsação do MHS executado pela massa m. Determine a energia potencial 
elástica, armazenada na mola, no ponto médio da sua trajetória. 
 
 Considerando a equação 
 , calcule a velocidade do móvel ao cruzar o 
ponto médio da trajetória. 
 
 Qual a posição x que o móvel m deve ocupar para que sua velocidade seja a quarta parte 
da determinada no item anterior? 
 
 Expresse a equação em seno do MHS (durante as primeiras oscilações). Identifique cada 
termo da mesma. 
 
 
 
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30 
 
Prática 07: A composição e decomposição de forças coplanares 
concorrentes 
 
1. Material/Aparelho utilizado: Quadro de forças 
 
2. Objetivos: 
 Determinar a força equilibrante de um sistema de duas forças colineares ou não; 
 Calcular a resultante de duas forças coplanares quaisquer, utilizando: 
 O método analítico; 
 O método geométrico. 
 
3. Atividades: 
 
Faça a aferição dos dinamômetros magnéticos e acople-os ao painel conforme figura 
abaixo. 
 
 
 
 Os dois dinamômetros superiores são conectados entre si com um fio flexível. 
 O terceiro dinamômetro é dependurado pelo segundo fio, no ponto intermediário do fio 
que une os dinamômetros. 
 
 
 Tracione o terceiro dinamômetro e prenda-o magneticamente ao painel. 
F1 
FE 
 
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31 
 
 
 
 
 
 
Para uma fixação mais eficaz dos 
dinamômetros no painel, utilize o ímã no 
orifício do dinamômetro. 
 
 
 
 
 
Composição de duas forças que formam 120 graus entre si 
 
 Posicione os dois dinamômetros superiores de modo a formarem um ângulo de 120º 
entre si. 
 Movimente o dinamômetro inferior até conseguir o seu alinhamento vertical no O 
ponto central (ponto de aplicação das forças). 
 
Este dinamômetro tornará possível determinar a direção, o sentido e o módulo 
da força equilibrante , cujas componentes são as tensões e . 
O ângulo entre as forças componentes e é lido na escala angular. 
A variação do ângulo entre as forças é feita movimentando adequadamente o(s) 
dinamômetro(s). 
 
 Meça os valores das forças e . 
 
 = ____________________N 
 
 = ____________________N 
 
 Meça o módulo da força equilibrante . 
 
 = ____________________N 
A força resultante difere da equilibrante apenas no sentido. Assinale no 
gráfico a orientação da força resultante , tal que: 
 
 
Composição de duas forças coplanares que formam 90 graus entre si 
 
 Ajuste o ângulo entre as forças e para 90º. 
 
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32 
 
 Determine graficamente a força resultante tal que: 
 
 
 
 
 
 No caso de = = (em módulo), é válido se afirmar que o módulo da força resultante 
será ? Justifique sua resposta. 
 
 Em que condições será possível igualar o módulo da força resultante a , isto 
é, obter a igualdade ? 
 
Composição de duas forças coplanares que formam 60 graus entre si 
 
 Movimente os dois dinamômetros superiores de modo a formarem um ângulo de 60º 
entre si. 
 
 
 
Posicione o dinamômetro inferior até conseguir seu alinhamento abaixo do 
ponto O. 
 
 Meça os valores de e . 
 
 = ____________________N 
 
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33 
 
 
 = ____________________N 
 
 Usando a expressão geral: 
 
 
 
 
 
 
Determine, algebricamente, o valor da força resultante . Compare o valor 
calculado com o valor medido e discuta as possíveis diferenças. 
 
Resultante de duas forças coplanares concorrentes de módulos iguais 
 
 Usando a expressão geral: 
 
 
 
 
 
Determine o ângulo que deve existir entre duas forças e (de iguais valores 
modulares) para que uma terceira força (de mesmo valor) venha a equilibrar o 
sistema. 
 
 Monte o painel de forças de modo que o ângulo entre os dinamômetros e seja o 
calculado no item anterior. Posicione e tracione o dinamômetro inferior de modo a obter 
o mesmo valor modular das componentes e . 
 
 
 
 
 
Verifique experimentalmente as características 
da força equilibrante e tire conclusões. 
 
 Utilizando a expressão geral: 
 
 
 
 
 
 Calcule o módulo da força resultante e 
compare com o resultado obtido 
experimentalmente para a força equilibrante . 
 
 
 
Resultante de duas forças coplanares concorrentes quaisquer 
 
 Determine o peso do gancho com 3 pesos acopláveis e anote o valor encontrado 
 
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34 
 
como carga total P. 
P= __________________N 
 
 Dependure a carga total P (gancho+ pesos) no ponto O. Determine e anote o valor do 
ângulo entre as forças e no estado de equilíbrio. 
 = ______________________ 
 
 Faça um diagrama de forças das forças que atuam no ponto (de concorrência) O, 
identificando o ângulo e os vetores , e P. Justifique, em termos vetoriais, o estado 
de equilíbrio do sistema e determine a força resultante. 
 
 
 Puxe levemente para baixo (+/- 10 mm) a carga total P e torne a soltá-la. Em seguida, 
suba levemente (+/- 10 mm) a carga total P e torne a soltá-la. Justifique, em termos 
vetoriais, o retorno do sistema à posição de equilíbrio. 
 
 O que acontece com módulo da força resultante à medida que o ângulo entre as 
forças componentes diminui? Experimente. 
 
 
 
 
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35 
 
 
Prática 08: Condições de equilíbrio do corpo rígido, o teorema 
de Varignon. 
 
1. Material/Aparelho utilizado: Quadro de forças 
 
2. Objetivos 
 Reconhecer as condições de equilíbrio de um corpo rígido; 
 Calcular o momento resultante, em relação a um eixo, de duas ou mais forças 
coplanares; 
 Verificar as condições de equilíbrio de um corpo rígido extenso. 
 
3. Andamento das atividades 
Meça e anote, com antecedência, o peso do travessão graduado: 
 
P=_________________N 
 
 Meça e anote os pesos , e de 3 conjuntos iguais formados, cada um, por um 
gancho e um disco fino. 
 
 =_____________N 
 =_____________N 
 =_____________N 
 
 
4. Montagem 
Monte o equipamento conforme a figura. 
 
 
 
Coloque o travessão com a escala voltada para frente. 
Posicione e alinhe os dinamômetros (ajuste o zero do dinamômetro). 
Suspenda o travessão graduado com os fios posicionados na marca de 200 mm. 
 
 
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36 
 
 Utilizando os 3 conjuntos de pesos, aplique as forças ( = + ) e 
 ( = ) respectivamente distantes 50 mm à esquerda e 100 mm à direita do ponto 
central ―0‖. 
 
Identifique e determine os valores das forças atuantes sobre o travessão graduado. 
Embora identificando cinco forças atuantes sobre o travessão (corpo de prova 
considerado um corpo rígido extenso), observe que ele não se movimenta.As duas condições (necessárias e suficientes) para que um corpo rígido extenso esteja 
em equilíbrio são: 
 A força resultante das forças atuantes sobre o corpo deve ser nula, isto é: 
 
 = 0 
 
Isto garante a ausência de movimento de translação. 
 
 
O momento resultante das forças que atuantes sobre o corpo, em relação a um eixo 
qualquer, deve ser nulo. 
 
∑ 
 
∑ = 0 
 
Isto garante a ausência de movimento de rotação. 
 
 Determine a força resultante atuante sobre o travessão no estado de equilíbrio em 
que se apresenta. 
 
 = _________________ N 
 
 Determine o momento resultante das forças atuantes sobre o travessão, neste 
estado de equilíbrio, em relação ao eixo que passa perpendicularmente pelo ponto 
central 0. 
 
 = ∑ = _____________________ N.m 
 
 
 
 
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37 
 
Compare os seus resultados com as condições para que um corpo rígido extenso esteja 
em equilíbrio. 
 
Varignon, Pierre (1654 – 1722) 
Pierre Varignon foi um matemático francês, membro da Academié des Sciences. 
 
Teorema de Varignon 
Discuta a validade da seguinte afirmação: 
“Num corpo extenso rígido sujeito a ação de várias forças coplanares, o momento 
resultante em relação a um eixo perpendicular a um ponto qualquer do plano é igual a 
soma dos momentos das componentes em relação ao mesmo eixo.” 
 
(A expressão acima é conhecida como Teorema de Varignon.) 
 
Verificando as condições de equilíbrio do corpo rígido. 
 
 
Monte o equipamento conforme a figura. 
 
 Coloque o travessão graduado no orifício ―O‖ do quadro de forças. 
 Fixe em cada um dos orifícios identificados pelas letras ―N‖ e ―Q‖ um parafuso. 
 Posicione pesos diferentes à esquerda e à direita do ponto ―O‖, até obter o equilíbrio 
horizontal do sistema. 
 
 Identifique: 
O valor da força 
O valor da força 
A distância que a força se encontra do ponto ―O‖. 
 Verifique, vetorialmente, a veracidade das condições necessárias e suficientes para o 
equilíbrio de um corpo rígido e extenso. 
 
∑ 0 
 
∑ = 0 
 
 
 
 
 
 
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38 
 
 
Prática 09: A vantagem mecânica da roldana fixa 
 
1. Material/Aparelho utilizado: Hooke – Arquimedes 
 
2. Objetivos 
 Reconhecer que a roldana fixa modifica a direção e o sentido da força motora. 
 Determinar as vantagens mecânicas Vmer, Vmei e Vmd da máquina simples 
denominada roldana fixa. 
 
3. Atividades 
 
 A roldana 
A roldana é uma roda com um sulco periférico, dotada de liberdade de giro em torno de 
um eixo que passa pelo seu centro. 
 
 A roldana fixa 
Chama-se roldana fixa quando o seu eixo estiver fixado a um suporte de modo a 
permitir apenas o movimento de rotação. 
 
Monte o conjunto conforme a figura abaixo. 
 
 
 
 O que você entende por roldana fixa? 
 
 
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39 
 
 Cite algum equipamento ou mecanismo onde você poderia encontrar uma roldana fixa 
como parte integrante. 
 
 Meça a força resistente FR (peso do conjunto formado pelo gancho com dois pesos 
acopláveis). 
FR = __________ N 
 
 Com o dinamômetro na posição indicada determine o valor da força motora equilibrante 
FM. 
FM = __________ N 
 
 Determine a vantagem mecânica estática real (Vmer) da roldana fixa utilizada. 
 
 A vantagem mecânica estática real Vmer é a razão entre a força resistente FR e a 
menor força motora FM que equilibra o sistema. 
 
 Meça a distância Dm que deve ser percorrida pela força motriz FM, para elevar a força 
resistente FR (carga) de uma distância dR qualquer, utilizando um sistema de roldana 
fixa. 
 
 Determine a vantagem mecânica estática ideal Vmei da roldana fixa. 
 
 A vantagem mecânica estática ideal Vmei é a razão entre a distância DM 
percorrida pela força motriz e a distância dR percorrida pela força resistente. 
 
 Verifique que na determinação da vantagem mecânica estática ideal Vmei não se 
considera nem o atrito nem o peso da roldana. 
 
 Com o dinamômetro preso na ponta livre do cordão, levante e abaixe lentamente os 
pesos até o sistema ficar equilibrado. 
 
 Determine valor médio da menor força motriz FM capaz de imprimir um movimento 
uniforme ao sistema. 
 
 Calcule a vantagem mecânica dinâmica Vmd da roldana fixa utilizada. 
 
 A vantagem mecânica dinâmica Vmd é a razão entre a força resistente FR e a 
menor força motora FM que produz um movimento uniforme ao sistema. 
 
 Verifique a veracidade da sua resposta dependurando na extremidade livre do cordão 
uma segunda massa de peso igual a FR. 
 
 
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40 
 
 Está correta a afirmação ―...a roldana fixa é uma máquina simples porque é capaz de 
modificar a direção e o sentido da força motora...‖? 
Justifique sua resposta. 
 
 No sistema de roldana fixa quantos centímetros de cordão deve, a força motora, FM 
puxar para que a carga se eleve 5cm? 
 
 Cite um equipamento que utilize uma roldana fixa. 
 
 Compare a vantagem mecânica das roldanas fixa com a da roldana móvel. 
 
 
 
 
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41 
 
Prática 10: A determinação experimental da vantagem 
mecânica da roldana móvel 
 
1. Material/Aparelho utilizado: Quadro de forças 
 
2. Objetivos: 
 Reconhecer que a roldana móvel modifica o valor da força aplicada, podendo, também, 
alterar a sua direção e/ou sentido. 
 Determinar as vantagens mecânicas: Vmer, Vmei e Vmd da roldana móvel. 
 
3. Atividades: 
 
Roldana: É uma roda com um sulco periférico, dotada de liberdade de giro em torno de 
um eixo que passa pelo seu centro. 
As roldanas podem ser classificadas como: 
 
Roldana Fixa: Roldana que tem seu eixo fixado a um suporte de modo a permitir 
apenas o movimento de rotação do disco. 
 
Roldana Móvel: Roldana cujo disco é capaz de executar movimento de rotação e cujo 
eixo é capaz de executar movimento de translação. 
 
 
 
 Com o dinamômetro, meça o valor da força resistente FR (carga ou peso do conjunto 
formado pelo gancho e 4 pesos acopláveis). 
Monte o conjunto conforme a figura. 
 
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42 
 
FR = __________ N 
 
 Prenda o dinamômetro, segundo a direção A e determine o valor da força equilibrante 
FM. 
 
 A vantagem mecânica estática real da roldana móvel. 
 
 
 
Determine a vantagem mecânica estática real Vmer 
da roldana móvel utilizada. 
 
Chamamos de vantagem mecânica estática real Vmer 
à razão entre a força resistente FR e a menor força 
motriz FM que equilibra o sistema. 
 
 Fixe a régua no painel. 
 Meça a distância dm percorrida pela força 
motriz FM, para elevar a carga de uma distância 
qualquer dR. 
 
 
 
 A vantagem mecânica estática ideal da roldana móvel. 
Determine a vantagem mecânica estática ideal Vmei da roldana móvel. 
 
Verifique que o zero da régua coincida com a parte superior dos pesos suspensos. 
 
 
 
Chamamos de vantagem mecânica estática ideal Vmei à 
razão entre a distância dm percorrida pela força motriz e 
a distância dR percorrida pela força resistente. 
 
 Observe que na determinação da vantagem 
mecânica estáticaideal Vmei não se considera o atrito 
nem o peso da roldana. 
 Puxando lentamente o dinamômetro, determine o 
valor da menor força motriz FM capaz de imprimir um 
movimento uniforme ao sistema. 
 
 A vantagem mecânica dinâmica da roldana móvel. 
 
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43 
 
Calcule a vantagem mecânica dinâmica Vmd da roldana móvel utilizada. 
 
Chamamos de vantagem mecânica dinâmica Vmd à razão entre a força resistente FR e a 
menor força motriz FM que produz um movimento uniforme ao sistema. 
 
 Verifique a veracidade da sua resposta, dependurando uma segunda massa de peso igual 
a metade da FR na extremidade livre do cordão. 
 Segundo suas observações, a afirmação a seguir está correta? 
Justifique sua resposta. 
 
―...a roldana móvel é uma máquina simples porque é capaz de modificar a direção e/ou 
sentido da força motriz...‖. 
 
 No sistema utilizado, quantos centímetros de cordão deve a força motriz FM puxar para 
que a carga suba 5cm? 
 
 Fixe a régua ao painel e faça as medidas correspondentes aos deslocamentos efetuados 
pela FR e pela FM, respectivamente. 
 
 Cite um equipamento que utilize em sua composição a roldana móvel. 
 
 
 
 
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44 
 
Prática 11: Forças colineares de mesmo sentido e de sentido 
inverso 
 
1. Material/Aparelho utilizado: Quadro de forças 
 
2. Objetivos 
 Representar vetorialmente uma força; 
 Determinar a equilibrante de um sistema de forças colineares; 
 Calcular a resultante de duas ou mais forças utilizando o método analítico e geométrico; 
 Verificar as situações de equilíbrio vetorial dos experimentos executados. 
 
3. Montagem: 
 
 Execute a montagem que está representada na figura ao 
lado. 
 
 Fixe um dinamômetro no painel, utilizando um imã 
fixador; 
 
 Suspenda pelo dinamômetro dois ganchos e num deles o 
peso 22,5g. 
 
Observe o zero do dinamômetro na posição em que será 
utilizado. 
 
 
 
4. Atividades: 
 
Com o dinamômetro, determine o peso do gancho 1. 
 
 = ___________________N 
 
Solte (deixando-o cair livremente) o gancho 1 de uma altura de 10cm sobre o tampo da 
mesa. 
No momento em que você segurava o gancho 1 ele se encontrava parado em relação à 
mesa. 
 O que aconteceu quando o gancho foi solto? 
 O que atuou sobre o gancho 1 em repouso para que ele entrasse em movimento? 
 Qual o valor da força resultante que atuou sobre o gancho 1 no momento em que foi 
solto? 
 
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45 
 
Dependure no dinamômetro o gancho 1. 
Observe que o dinamômetro indica a força equilibrante aplicada. 
 
 Informe o valor modular, a direção e o sentido da força equilibrante que atua no gancho 
1. 
 Faça um diagrama de forças das forças que atuam no gancho 1 quando suspenso pelo 
dinamômetro. 
 Estas forças são colineares? Justifique a sua resposta. 
 
Determine o peso do segundo gancho (gancho com o peso acoplado), denominado de 
conjunto gancho 2. 
 
 =______________N 
 
Adicione o gancho 2 ao gancho 1 (já preso ao dinamômetro). 
 Faça um novo diagrama de forças mostrando as forças atuantes no gancho 1. 
 Qual o valor modular da força resultante que atua sobre o gancho 1? Justifique a sua 
resposta. 
 Puxe o conjunto gancho 2 um centímetro para baixo e torne a soltá-lo. 
 Justifique (vetorialmente) a subida do corpo no instante em que o soltamos. 
 
 Caso removêssemos o dinamômetro, qual seria a força resultante que atuaria sobre o 
corpo de conexão, denominado de gancho 1? 
 Faça um diagrama de forças deste caso, mostrando a força resultante e suas 
componentes, atuantes no gancho 1. 
 Estas forças são coplanares e/ou colineares? Justifique a sua resposta. 
 
 
 
 
 
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46 
 
Prática 12: Vantagem mecânica da talha exponencial 
 
1. Material/Aparelho utilizado: Quadro de forças 
 
2. Objetivos 
 
 Reconhecer a talha exponencial como uma máquina simples formada por um conjunto 
de roldanas móveis, podendo este conjunto trabalhar combinado com uma roldana fixa; 
 Reconhecer que a talha exponencial modifica o módulo da força motora, podendo, 
também, alterar a direção e o sentido desta força; 
 Determinar a vantagem mecânica da máquina simples denominada talha 
exponencial. 
 
3. Atividades 
 
 Utilizando o dinamômetro, meça o peso do conjunto de duas roldanas móveis, um 
gancho e 4 pesos acopláveis, anotando o valor encontrado como força resistente . 
 
 =_____________N 
 
 Monte o equipamento conforme a figura abaixo. 
 
 
 
 
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47 
 
A vantagem mecânica da talha exponencial composta por duas roldanas móveis 
 Monte um sistema de talha exponencial, composto por 2 roldanas móveis, uma roldana 
fixa e dois fios conforme a figura1. 
 Puxe lentamente com o dinamômetro a ponta livre do fio, segundo a orientação A. 
Não se esqueça de ajustar o zero (aferir) do dinamômetro na posição em que será 
utilizado. 
 Determine o valor da força motora indicada pelo dinamômetro. 
 
 =_____________N 
 
 Determine a vantagem mecânica da talha exponencial composta por duas roldanas 
móveis. 
Chamamos de vantagem mecânica a razão entre a força resistente e a força 
motora . 
 
 A partir da expressão que calcula a vantagem mecânica, determine a carga necessária 
( ) para manter o sistema em equilíbrio. 
 
 ou 
 
Suspenda pela extremidade livre do fio a carga calculada e verifique se esta mantém o 
sistema em equilíbrio. 
 
 Utilizando o dinamômetro, meça agora o peso do conjunto formado por três 
roldanas móveis, um gancho e 4 pesos acopláveis. 
 
 =_____________N 
 
 Com o auxílio de um colega, monte um sistema de 
talha exponencial, conforme a figura 2, composto 
por três roldanas móveis, uma roldana fixa, um fio 
de poliamida de 0,80 m, um fio de poliamida de 
0,35 m e um de 0,44 m. 
 
A vantagem mecânica da talha exponencial 
composta por três roldanas móveis 
 Com o auxílio de um colega, monte um sistema de 
talha exponencial, conforme a figura 2, composto 
por três roldanas móveis, uma roldana fixa, um fio 
de poliamida de 0,80 m, um fio de poliamida de 
0,35 m e um de 0,44 m. 
 
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48 
 
 
 
 
 Puxe lentamente a ponta livre do fio, com o dinamômetro, segundo a orientação A. 
 Determine o valor da força motora indicado pelo dinamômetro. 
 
 =___________________N 
 
 Calcule a vantagem mecânica desta talha exponencial composta por 3 roldanas 
móveis. 
 
 A partir da expressão que calcula a vantagem mecânica, determine a carga necessária 
( ) para manter o sistema em equilíbrio: 
 
 ou 
 
 Suspenda pela extremidade livre do fio a carga calculada e verifique se esta mantém o 
sistema em equilíbrio. 
 
Verifique que cada roldana móvel reduz à metade a que recebe, por este motivo é 
que denominamos a este conjunto de talha exponencial. 
 
Para um caso geral podemos afirmar que : 
 , onde o expoente n é o número 
de roldanas móveis utilizadas na talha exponencial. 
 
 Segundo suas observações, a afirmação a seguir está correta? 
Justifique sua resposta. 
 
―Numa talha exponencialhá tantas cordas quanto o número de roldanas móveis‖. 
 
 Verifique a validade de suas observações utilizando como e os conjuntos de 
massas acopláveis com gancho disponíveis. 
 
 
 
 
 
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49 
 
Prática 13: Condições gerais de equilíbrio estático para um 
corpo esférico rígido apoiado. 
 
1. Material/Aparelho utilizado: Sólidos com largador 
 
2. Objetivos 
 Reconhecer as duas condições para que um corpo se encontre em equilíbrio estático em 
relação a um referencial; 
 Conceituar centro de gravidade de um corpo; 
 Construir o diagrama das forças atuantes cobre um dado corpo. 
 
Fundamentos teóricos e práticos 
 O corpo rígido 
Entende-se por corpo rígido àqueles cujas partes componentes não se deslocam entre 
si, mesmo quando submetidos a forças externas. 
As condições para o equilíbrio estático de um corpo rígido. 
Para que um corpo rígido se encontre em equilíbrio estático em relação a um 
referencial, as seguintes condições devem ser satisfeitas: 
 A força resultante externa (resultante das forças externas que atuarem sobre o corpo) 
deve ser nula, isto é:  F = 0 
 
 O torque (conjugado, ou momento) resultante que atua sobre o corpo deve ser nulo, isto 
é:   = 0 
 
É chamado de torque t (conjugado, ou momento) de uma força F, em relação a um 
ponto denominado centro dos momentos, ao produto da intensidade F da força pela 
menor distância ―r‖ (ou braço) existente entre o centro dos momentos e a reta de ação da 
força.  = Fr (é isto que o faz girar). 
 
3. Atividades 
Monte o equipamento conforme a figura abaixo: 
 
Figura 1 
 
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50 
 
 Deposite a esfera na região central e comente o ocorrido. 
 Após certo tempo de oscilações (movimento de vai e vem) o que aconteceu com a 
esfera? 
 Assinale o ponto onde a esfera parou, denominado de posição de equilíbrio. 
 O que ocorre quando você afasta a esfera da posição de equilíbrio? 
A Figura 2 representa as forças atuantes na esfera quando ela se encontrava numa 
posição A: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2 
 
N = força normal (força aplicada sobre a esfera pela rampa). 
P = força peso da esfera (força aplicada no seu centro de massa do corpo). 
Px = componente ortogonal da força peso segundo o eixo dos x (força que surge ao 
deslocarmos o corpo de sua posição de equilíbrio). 
 
 Faça o diagrama de forças atuantes na esfera quando ela se encontrar na posição D da 
Figura 2, indicando a direção e o sentido da componente Px. 
 Justifique o motivo da orientação da componente Px, variar de ponto para ponto durante 
o movimento da esfera na rampa. 
 Largue a esfera na posição D e comente o observado e justifique fisicamente o ocorrido. 
Observe que a esfera tende a voltar para a mesma posição. A esfera quando colocada 
nesta posição apresenta uma modalidade de equilíbrio denominada equilíbrio estável. 
 O que ocorre se a esfera estiver sobre uma superfície perfeitamente horizontal? 
 Faça um diagrama de forças deste caso. 
 Comente o motivo pelo qual a modalidade de equilíbrio é denominada de equilíbrio 
indiferente. 
 A Figura 3 mostra uma esfera sobre uma calota esférica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3 
A 
N 
P 
Px 
D 
B D 
P 
N 
A 
 
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51 
 
 Represente as forças que atuam sobre a esfera nos pontos B e D. 
 Identifique na Figura 4 a direção e o sentido da componente Px nas posições B e D. 
 Justifique a orientação de a componente Px variar de ponto para ponto durante o 
movimento da esfera sobre a calota. 
 Baseado em suas observações e análises, justifique o equilíbrio da esfera da Figura 4, 
denominado de equilíbrio instável. 
 
 Discuta a validade da seguinte afirmação: 
 ―Um corpo apoiado sobre outro, num plano horizontal, se encontra em equilíbrio 
quando a projeção do seu centro de massa estiver dentro do seu polígono se 
sustentação‖. 
 
 
 
 
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52 
 
 
 
Prática 14: A transformação isotérmica, a lei de Boyle-
Mariotte. 
 
1. Material/Aparelho utilizado: Aparelho gaseológico 
 
2. Objetivos: 
 Reconhecer o comportamento do volume de um gás em função da pressão, mantendo-se 
constante a temperatura; 
 Construir o gráfico que relaciona a pressão de um gás versus o volume ocupado por ele; 
 Construir o gráfico que relaciona a pressão de um gás versus o inverso do volume por 
ele ocupado; 
 Reconhecer a validade da lei de Boyle-Mariotte para a transformação isotérmica de uma 
massa gasosa. 
 
 
 
 
 
 
 
Fundamentos teóricos 
 
Boyle, Robert (1627 – 1691) 
Robert Boyle foi um físico e químico inglês, aperfeiçoou a máquina pneumática, 
estabeleceu a diferença entre mistura e combinação química, fez observações sobre o 
vácuo, estudou a pressão atmosférica, marcou o início da química científica e em 1664 
enunciou a lei da compressibilidade dos gases. 
 
Mariotte, Edeme (1620 – 1684) 
Edme Mariotte foi um físico e matemático francês, descobridor do ponto cego da retina, 
autor de observações sobre o calor radiante e inventor do frasco de Mariotte. 
 
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53 
 
Dezessete anos depois de Boyle (com o mesmo aparelho utilizado por Boyle), também 
estudou e verificou o comportamento do volume V de gases estáticos submetidos a 
variações de pressão P com a temperatura constante T. 
 
 
A lei de Boyle e Mariotte 
―Sob temperatura constante T, o volume V ocupado por certa massa de gás é 
inversamente proporcional à pressão P à qual o gás está submetido‖, ou seja: 
V  (1/P), logo, PV = constante = K; isto é: 
P0V0 = ... = P2V2 = ... = PnVn = constantes = K 
Esta relação é rigorosa para os gases ideais e tem validade aproximada para os gases 
reais. 
Neste experimento a pressão total P é a adição algébrica da pressão atmosférica P0 mais 
uma sobrepressão manométrica p, provocada pela compressão produzida ao girar-se o 
manípulo empurrando o êmbolo. 
 
 P = P0 + p (II) 
 
Combinando as expressões (I) e (II), temos (mantendo a temperatura constante): 
 
 (P0 + p) V = K (III) 
 
 A determinação do volume inicial do gás 
 O volume inicial de gás (ar) é aquele contido no interior do manômetro, seringa, tubo de 
conexão, etc. 
Embora se consiga medir com facilidade o volume de ar contido na seringa, o mesmo 
não ocorre em relação aos demais componentes. 
 
 Utilize o seguinte procedimento para determinar o volume inicial: 
 Denomine de o volume inicial, não importando qual seja o seu valor. 
 
 Girando o manípulo um certo número de voltas se obtém uma redução no volume 
será: 
 
 
Nesta operação a pressão sofre um acréscimo , de tal forma que a nova pressão será: 
 
 
 . 
 
Pela Lei de Boyle sabe-se que: 
 
 
 
Efetuando as multiplicações e isolando resulta: 
 
 
 
 
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54 
 
3. Atividades: 
 Abra a válvula. 
 Eleve o êmbolo da seringa introduzindo uma determinada quantidade de ar no sistema. 
 Feche a válvula confinando o volume . 
 Dê três voltas no manípulo e anote na tabela 1, o volume ocupado pelo gás. 
 
Medida 
N= 
Volume 
V (ml) 
Pressão 
manométrica 
Pressão 
Total0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
Tabela 1 
 
 Você irá comprimir gradualmente o gás confinado dando três voltas no manípulo a cada 
leitura, variando assim o volume de . A cada volta do manípulo ocorrerá uma 
variação de 0,45 ml no volume de gás aprisionado. 
Desta forma: 
 = 3 voltas x 0,45 ml/volta = 1,35 ml 
 
 Expresse na Tabela 1 o volume V em função do volume inicial e do número de 
voltas do manípulo. 
 Na primeira medida anote . 
 Na segunda medida ( ou ) 
 Na terceira medida (ou ) 
 E assim sucessivamente. 
As três primeiras linhas referentes ao volume já estão preenchidas a título de exemplo. 
 
 A cada três voltas do manípulo leia e anote na coluna correspondente da Tabela 1, a 
pressão indicada pelo manômetro (pressão manométrica). 
 
Ao iniciar o processo, o ar no interior da seringa estava submetido à pressão 
atmosférica. Assim sendo, a pressão total será a soma da pressão manométrica com a 
pressão atmosférica, que pode ser tomada como 1 kgf/cm², aproximadamente. 
 
 Complete a quarta coluna da tabela 1 adicionando 1 kgf/cm² às leituras da pressão 
manométrica para obter a pressão total. 
 
 Por meio da expressão: , calcule o volume inicial . 
Utilize os valores contidos na tabela 1, lembrando que e que 
 . 
 
 = ___________________ml 
 
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55 
 
 
 
 Substituindo o valor calculado para na segunda coluna da Tabela 1, determine o 
volume V ocupado pelo gás em cada etapa do experimento. 
 
 Preencha com estes valores a segunda coluna da Tabela 2. 
 
 
 
Medida 
= n 
Volume 
V (ml) 
Pressão total 
kgf/cm² 
 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
Tabela 2 
 
 
 Transporte para a Tabela 2 os valores da pressão total da Tabela 1. 
 Faça os cálculos e preencha a quarta coluna da Tabela 2. Os valores encontrados são 
semelhantes? 
 Com os dados listados na tabela 2, construa o gráfico da Pressão versus volume. 
 Complete as colunas 2 e 3 da Tabela 3. 
 Calcule o inverso do volume (1/V) e complete a coluna 4 da Tabela 3. 
 
Medida 
= n 
Volume 
V (ml) 
Pressão total 
kgf/cm² 
Inverso do 
volume 
1/V 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
Tabela 3 
 
 
 Com os dados listados na tabela 3, construa o gráfico da pressão versus o inverso do 
volume. 
 Calcule e interprete fisicamente o valor da inclinação da curva obtida no gráfico P 
versus (1/V). 
 
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56 
 
 Extrapole o valor de 1/V para uma tendência a zero e tire conclusões. 
 Comente o intervalo de validade da lei de Boyle e Mariotte para os gases reais. 
 
 
 
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57 
 
Prática 15: O princípio de Arquimedes 
 
1. Material/aparelho utilizado: Hooke Arquimedes 
 
2. Objetivos 
 Identificar a presença do empuxo em função da aparente diminuição da força-peso de 
um corpo submerso num líquido. 
 Reconhecer a veracidade da afirmação: ―todo corpo mergulhado em um fluído fica 
submetido à ação de uma força vertical, orientada de baixo para cima, denominada 
empuxo, de módulo igual ao peso do volume do fluído deslocado‖. 
 
3. Montagem 
Execute a montagem conforme a figura 1: 
 
4. Atividades 
 Mergulhe lentamente o êmbolo na água do copo. Determine o empuxo sofrido pelo 
êmbolo quando ele estiver completamente submerso. 
 
 
 
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58 
 
 
 Mantendo o êmbolo submerso, encha o recipiente superior com água. Observe a 
indicação no dinamômetro. Descreva o ocorrido. 
 
 
 
Observe que o êmbolo, ao submergir, desloca um volume de água igual ao seu volume 
que foi submerso (princípio da impenetrabilidade da matéria). 
 
Ao encher o recipiente, o volume de água dentro dele é igual ao volume de água 
deslocado pelo êmbolo submerso. 
 
 Quando o recipiente estiver cheio, anote o valor indicado pelo dinamômetro. 
 
 Compare o volume da água contida no recipiente com o volume do cilindro que foi 
submerso. 
 
 É correto afirmarmos que o volume de água deslocada pelo êmbolo, quando 
completamente submerso, é igual ao volume interno do recipiente utilizado? Justifique a 
sua resposta. 
 
 Determine o peso do volume de água deslocada pelo cilindro, quando completamente 
submerso. 
 
 Compare o peso do volume do líquido deslocado pelo cilindro submerso com o valor do 
empuxo E (força orientada de baixo para cima, aplicada pelo líquido). 
 
 Verifique a veracidade da seguinte afirmação: 
 
―Todo corpo mergulhado em um fluido fica submetido à ação de uma força vertical, 
orientada de baixo para cima, denominada empuxo, de módulo igual ao peso do 
volume do fluido deslocado‖. 
 
Observações: A afirmação acima é conhecida como ―princípio de Arquimedes‖. 
Entende-se por fluido aquilo que escoa como um líquido ou que se expande como um 
gás. 
 
Arquimedes de Siracusa (287 a 212 AC). 
Cientista, matemático, astrônomo, filósofo, físico e engenheiro. 
 
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59 
 
Arquimedes viveu em Siracusa, cidade na costa oriental da Sicília – Itália. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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60 
 
Prática 16: Os meios de propagação de calor (meio de 
transmissão, transferência de calor) 
 
1. Material/Aparelho utilizado: Meios de propagação de calor 
 
2. Objetivos: 
 Identificar, comparar e classificar as formas de propagação do calor 
 Reconhecer que o calor, para se propagar, necessita de uma diferença de temperatura 
entre as regiões de escoamento 
 Mencionar que o fluxo térmico sempre se verifica no sentido das temperaturas 
decrescentes. 
 A propagação do calor de molécula a molécula, sem deslocamento de matéria. 
 
3. Montagem 
Nesta atividade você manterá a lâmpada desligada e utilizará como fonte térmica, uma 
lamparina. 
 Prenda os corpos de prova esféricos com cera de vela sobre as marcas existentes na 
lâmina (use o mínimo possível de parafina), conforme a figura 1. 
 
 
Figura 1 
 
 Fixe a lâmina com os corpos de prova virados para baixo, 20 mm acima do pavio 
da lamparina, conforme a Figura 2. 
 
 
Figura 2 
 
4. Atividades 
 . Acenda a lamparina e aqueça a extremidade livre da lâmina. 
 
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61 
 
 Descreva o observado 
Após a queda das esferas, apague a lamparina utilizando o capuchama. 
 
a. Justifique o fato de a energia térmica penetrar no extremo da lâmina com as esferas se 
desprenderem, sucessivamente, nos pontos 1, 2, 3, 4 e 5. 
b. Qual a função da cera e das esferas utilizadas no experimento? 
c. Pode a esfera 2 cair antes da esfera 1? Justifique a sua resposta. 
d. Como é denominada esta maneira do calor se propagar e qual a sua principal 
característica? 
 
 
5. A propagação do calor de molécula a molécula, sem deslocamento de matéria. 
 Monte o conjunto, conforme a Figura 3, mantendo a lâmpada desligada. 
Não olhe para o filamento da lâmpada enquanto a mesma estiver em atividade. 
A ventoinha deve ficar acimada lâmpada, na região central. 
Caso contrário, ajuste o sistema de modo a consegui-lo. 
 
 
Figura 3 
6. Atividades 
 . Ligue a lâmpada. 
 Aguarde alguns minutos e comente o observado 
 
a. O que acontece à molécula de ar frio que se encontra próxima da lâmpada aquecida? 
b. Com base no princípio de Arquimedes, justifique o movimento de subida da molécula 
aquecida de ar. 
c. Justifique o movimento da ventoinha. 
d. Como se denomina esta maneira do calor se propagar e qual a sua principal 
característica? 
 
 
7. A propagação do calor por onda eletromagnética, sem necessidade de um meio 
material. 
Execute a montagem da Figura 4, mantendo a chave desligada 
 
 
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62 
 
 
Figura 4 
Caso necessário, garanta o alinhamento entre o bulbo do termômetro e a fonte 
irradiante, colocando um calço sob o protetor com suporte para termômetro. 
 
 Meça a temperatura inicial indicada pelo termômetro 
 Ligue a lâmpada por cinco minutos (cronometrados), anotando a temperatura final. 
Desligue a lâmpada 
 
 De onde veio a energia térmica capaz de provocar a elevação de temperatura indicada 
no termômetro? 
 
A energia térmica cruza o espaço, inclusive o gás rarefeito do interior da lâmpada até 
atingir o bulbo do termômetro. 
Para se propagar, o calor também se utiliza da irradiação infravermelha, um fenômeno 
de natureza eletromagnética. 
 
Justifique o fato da propagação do calor por irradiação não necessitar de um meio 
material para se propagar. 
 Como é denominada esta maneira de o calor se propagar e qual a sua principal 
característica? 
 Procure justificar a função da superfície espelhada existente na parte traseira da 
lâmpada 
Esta maneira ondulatória do calor se propagar goza da propriedade da reflexão. 
 
8. A influência da cor e da substância em isolamentos térmicos, o corpo negro. 
Execute a montagem da Figura 5, mantendo a chave desligada 
Caso necessário, garanta o alinhamento entre o bulbo do termômetro e a fonte 
irradiante, colocando um calço sob o protetor com suporte para termômetro. 
 
 
Figura 5 
 
 Cubra o bulbo do termômetro com o pequeno retângulo de papel branco. 
 Prenda o papel com dois elásticos – Figura 6. 
 
 
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63 
 
 
Figura 6 
 Meça a temperatura inicial. 
 Ligue a lâmpada por cinco minutos (cronometrados). 
 Meça a temperatura final. 
 Retire o papel branco do termômetro. 
 Esfrie o termômetro com um pano úmido. 
 Repita os mesmos procedimentos anteriores, agora cobrindo o bulbo do termômetro 
com o papel carbono preto. 
 
 
Figura 7 
 
 Qual a cor de tecido é mais recomendada para vestuários em zonas de temperatura 
elevada? Justifique a sua resposta. 
 
Atividade adicional 
 
Os tipos de tecidos e o isolamento térmico que propiciam. 
Sugerimos uma atividade semelhante, porém com todos os tecidos de cor branca, 
exemplo: lã, linho, seda, etc. 
Verifique qual o tipo de tecido é mais recomendado para o uso no deserto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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64 
 
Prática 17: A determinação do equivalente em água de um 
calorímetro. 
 
1. Material/Aparelho utilizado: Calorímetro 
 
2. Objetivos: 
 Identificar as trocas de calor envolvidas no processo; 
 Determinar o equivalente em água de um calorímetro. 
 
 
 
Fundamentos 
 O equivalente em água do calorímetro 
O equivalente em água de um calorímetro é a massa de água (em gramas) que equivale, em 
efeito térmico, ao conjunto de componentes do calorímetro (vaso tampa, agitador, 
termômetro, etc). 
O equivalente em água do calorímetro é uma de suas características mais importantes. 
O calorímetro experimenta todas as trocas de calor necessárias para atingir o equilíbrio 
térmico, logo, ele intervém e deve ser considerado nos cálculos pertinentes a estas trocas. 
Uma vez definidos todos os componentes do calorímetro, o sistema fica invariável em sua 
constituição (física e quimicamente) 
Isto permite determinarmos a quantidade de calor necessária para elevar a sua temperatura 
de 1ºC. 
 
Uma vez determinado o equivalente em água de um calorímetro, você não deve trocar 
nenhuma de suas partes, caso contrário o calorímetro se modifica e o equivalente em água 
deve ser determinado novamente. 
Nesta atividade você irá determinar o equivalente em água de um calorímetro a partir de 
duas massas de água a temperaturas diferentes. 
É de suma importância a qualidade das medidas, inclusive as das massas líquidas. 
 
3. Atividades 
 Coloque no calorímetro 50 ml de água fria com temperatura em torno de 10ºC abaixo da 
temperatura ambiente. 
Em atividades didáticas pode ser considerada que 1 cm³ de água destilada = 1 ml o que, 
com boa aproximação, corresponde a 1 grama. 
 Tampe o conjunto e introduza o termômetro no calorímetro. 
 
 
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65 
 
 Prepare num copo de Becker vazio 50 ml de água morna com temperatura em torno de 10º 
C acima da temperatura ambiente. 
 Meça a temperatura inicial do calorímetro com água fria (ela pode ter variado. 
 
 = _______________________ºC 
 
 Meça a temperatura da água morna do copo (ela pode ter variado). 
 
 =________________________ºC 
 
 Derrame a água morna no calorímetro. 
 Tampe o calorímetro. 
 Introduza o termômetro no calorímetro pelo orifício da tampa. 
 Agite leve e constantemente a mistura. 
 Anote a máxima temperatura alcançada (temperatura de equilíbrio térmico entre o 
calorímetro e a mistura). 
 
 = _____________ 
 
 Com os dados obtidos calcule a massa total de água utilizada. 
 Determine o equivalente em água do calorímetro, sabendo que: 
 
Calor perdido = calor ganho 
 
 ( ) ( ) 
 
 
Onde: 
 = massa de água morna 
 = calor específico da água 
 = temperatura inicial da água morna 
 = temperatura de equilíbrio térmico 
 = equivalente em água do calorímetro 
 = massa de água fria 
 = temperatura inicial da água fria 
 
Caso o tempo para realização desta atividade já esteja comprometido: 
 
 Identifique este calorímetro e anote o valor determinado com a observação: 
Equivalente em água (obtido com uma única medida): 
 
 = _________g 
 
 Caso o tempo para realização desta atividade não esteja comprometido: 
 Esvazie, seque o calorímetro e refaça o experimento. 
 Resultado da segunda medida: 
 
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66 
 
 
 =___________g 
 
 Refaça uma terceira vez o experimento. 
 
 =____________g 
 
 Calcule o valor médio do equivalente em água deste calorímetro. 
Identifique este calorímetro e anote o valor determinado com a observação: 
Equivalente em água deste calorímetro (média de três medidas): 
 
 =____________g 
 
Observação 1: substituindo a água por glicerina, cujo calor específico é menor do que o da 
água, você pode obter resultados mais precisos. 
 
Observação 2: sempre que possível, é recomendável realizar várias medidas do equivalente 
em água, inclusive variando um pouco as massas e calculando o seu valor médio. 
 
 
 
 
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Prática 18: O Calor específico do alumínio 
 
1. Material / Aparelho utilizado: Calorímetro / Termômetro 
 
2. Objetivos: 
 Estudaras trocas de calor entre corpos a temperaturas distintas. 
 Medir a capacidade calorífica de um calorímetro. 
 Medir o calor específico de uma substância sólida. 
 
3. Montagem 
 
 
A figura 1 mostra de modo esquemático a montagem utilizada para a realização 
do experimento. Ela consiste de um calorímetro didático de constituição robusta, com 
vaso externo de isopor e resistente ao calor e vaso central de alumínio. 
 
 
 
 
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68 
 
Análise teórica 
O presente experimento é dividido em duas etapas. Na primeira, iremos medir a 
capacidade calorífica do nosso calorímetro. Na segunda, mediremos o calor específico 
de um bloco de alumínio. Assim sendo, faremos, a seguir, a descrição teórica de cada 
parte. 
Como vimos anteriormente, a capacidade calorífica dá uma informação global 
sobre as variações de temperatura de um corpo quando este troca calor com sua 
vizinhança. É, portanto, uma característica do corpo por inteiro. Já o calor específico é 
uma característica particular de uma substância. Uma vez que o calorímetro é composto 
de diversas partes com substâncias diferentes, é mais conveniente lidar com sua 
capacidade calorífica do que tentarmos obter o calor específico de suas diferentes 
partes. Assim sendo, mediremos, na primeira parte do experimento, a capacidade 
calorífica do nosso calorímetro, para em seguida realizarmos uma medida do calor 
específico do alumínio. 
 
Capacidade calorífica do calorímetro 
Para determinarmos a capacidade calorífica do calorímetro, iremos, inicialmente, 
introduzir neste uma massa Ma de água fria e, após algum tempo, medir a temperatura 
inicial do calorímetro com água fria T1. Em seguida, adicionaremos a mesma massa 
Ma de água morna à temperatura T2. Após algum tempo, o equilíbrio térmico é atingido 
à temperatura Te. Supondo não haver perdas de calor para o ambiente externo ao 
calorímetro, a soma do calor cedido pela água morna com o calor recebido pelo 
calorímetro contendo água fria deve ser nula: 
 
Ma Ca ( Te - T1 ) + Ccal ( Te - 1 ) + Ma Ca ( Te - T2 ) = 0 
 
Onde: 
Ca = é o calor específico da água 
Ccal = é a capacidade calorífica do calorímetro, que queremos determinar. 
 
Calor específico do Alumínio 
Nesta parte, determinaremos o calor específico do alumínio. Para tal, vamos, 
inicialmente, preparar o calorímetro contendo uma massa Ma de água à temperatura 
ambiente Tamb. Em seguida, vamos inserir no interior do calorímetro um bloco de 
alumínio de massa Mal, preparado inicialmente à temperatura Tal. Finalmente, 
mediremos a temperatura de equilíbrio térmico Te do sistema e obteremos o calor 
específico do alumínio a partir do balanço das trocas de calor no sistema: 
Ma Ca ( Te - Tamb ) + Ccal ( Te - Tamb ) + Mal Cal ( Te - Tal )= 0 
 
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69 
 
 
Onde: 
Cal = é o calor específico do alumínio 
Capacidade Calorífica do calorímetro 
 Coloque 50 ml de água fria (cerca de 10ºC abaixo da temperatura ambiente) no interior 
do calorímetro. 
 Prepare 50 ml de água morna (cerca de 10ºC acima da temperatura ambiente). 
 Meça e anote a temperatura T1 do calorímetro com água fria. 
 Meça e anote a temperatura T2 da água morna. 
 Derrame água morna no interior do calorímetro com água fria. 
 Agite a mistura de maneira leve e constante, observando o aumento da temperatura do 
sistema. Meça e anote a temperatura máxima alcançada, isto é, a temperatura Te de 
equilíbrio térmico entre o calorímetro e a mistura. 
 De posse das medidas de temperatura que você efetuou e sabendo que 1 ml de água 
possui 1g de massa, substitua os dados experimentais na Equação (a) e calcule a 
capacidade calorífica do calorímetro. 
 Repita o experimento mais duas vezes e calcule a média dos valores obtidos para a 
capacidade calorífica do calorímetro. Ao final de cada experimento, esvazie o 
calorímetro e espere alguns minutos para que ele retorne à temperatura ambiente. 
Calor específico do Alumínio 
 Coloque 100 ml de água à temperatura ambiente no interior do calorímetro. Tampe o 
conjunto e introduza o termômetro no interior do calorímetro. 
 Meça e anote a massa Mal do bloco de alumínio que será utilizado. 
 Coloque o bloco de alumínio no interior do Becker com 100 ml de água à temperatura 
ambiente, e aqueça o conjunto até começar a ebulição da água. Em seguida aguarde três 
minutos, agitando levemente o bloco de alumínio no interior da água quente. 
 Meça e anote a temperatura inicial Tal do bloco de alumínio e da água quente. 
 Meça e anote a temperatura ambiente Tamb do calorímetro com água. 
 Transporte o bloco de alumínio, com auxílio de um fio, para o interior do calorímetro. 
 Deposite suavemente o bloco de alumínio no fundo do calorímetro, tomando muito 
cuidado para não quebrar o calorímetro. Tampe o calorímetro e introduza o termômetro 
no orifício da tampa. 
 Agite a mistura de maneira leve e constante, observando o aumento da temperatura do 
sistema. 
 Meça e anote a temperatura máxima alcançada, isto é, a temperatura Te de equilíbrio 
térmico do sistema. 
 
 De posse das medidas de temperatura que você efetuou, substitua os dados 
experimentais na equação e calcule o calor específico do alumínio. 
 
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70 
 
 
Prática 19: Coeficiente de dilatação linear. 
 
1. Material / Aparelho utilizado: Dilatômetro / Termômetro 
 
2. Objetivos: 
Determinar o coeficiente de dilatação linear de uma haste metálica. 
 
Fundamentação teórica 
Um corpo sólido, submetido a ação do calor, apresenta alterações em suas dimensões a 
medida que sua temperatura varia. A dilatação segundo uma dimensão é denominada 
dilatação linear. Um bom exemplo é o espaço deixado entre os trilhos de uma linha 
férrea. Caso este espaço não existisse, os trilhos iriam se deformar, pois apesar da 
dilatação ser muito pequena, quando comparada ao comprimento do trilho, as forças 
envolvidas são de magnitude muito grande. 
Vamos analisar a dilatação linear de uma haste fina de comprimento inicial à 
temperatura . Variando a temperatura desta haste para T, verifica – se que seu 
comprimento muda de valor, para 
A experiência mostra que a dilatação sofrida pela haste , é proporcional ao 
seu comprimento inicial e a variação de temperatura . 
Deste modo temos: 
 
 
 
 
A constante de proporcionalidade é denominada de coeficiente de dilatação linear. 
Seu valor depende da natureza do material da haste. Na tabela apresentamos os valores 
do coeficiente de dilatação linear para alguns materiais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. Montagem 
Material 
Alumínio 2,4 
Latão 2,0 
Prata 1,9 
Ouro 1,4 
Cobre 1,4 
Ferro 1,2 
Aço 1,2 
Platina 0,9 
Vidro 0,9 
Vidro Pirex 0,3 
 
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71 
 
Execute a montagem de acordo com a figura. 
 
 
4. Atividades 
Determine o comprimento inicial da haste, desde o eixo de apoio II até o centro do 
fixador I. 
 
 = _______________________ 
 
Leia no termômetro a temperatura inicial da barra. 
 
 = ___________________________ 
 
Ligue a manta e aguarde até a água ferver. Quando a água ferver, os vapores que 
circulam no interior da haste fazem com que ela se dilate. 
Durante a dilatação da haste, observar – se: 
a) O termômetro acusa temperatura ascendente.b) O ponteiro gira, o que indica que a haste aumenta seu comprimento. 
 
Aguarde até a temperatura e a dilatação se estabilizem; determine a temperatura final da 
haste. 
 
Leia no nanômetro a dilatação sofrida pela barra: 
 
 = _________________________ 
 
A partir dos dados experimentais, determine o coeficiente de dilatação linear da haste. 
Compare o valor encontrado com o valor tabelado. Apresente os caçulos em seu 
relatório. 
 
 = ___________________ Material da haste: _______________ 
 
Após os cálculos, troque a barra e repita os procedimentos no intuito de saber qual o 
coeficiente da nova barra e de quê ela é feita. 
 
 = ________________ Material da haste: ________________ 
 
 
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72 
 
 Explique por que não foi medida a dilatação superficial ou volumétrica da barra. 
 Explique o por quê os trilhos nas ferrovias e as placas de concreto em viadutos devem 
ser assentadas com um espaço entre elas. 
 Compare os valores de encontrados nas tarefas 1 e 2 e explique a diferença existente 
entre os resultados. 
 Tire uma conclusão deste experimento. 
 
Analisando a tabela, verificamos que a dilatação linear do sólido é realmente muito 
pequena, quando comparamos as suas dimensões. 
A equação mostra, por exemplo, que a dilatação de uma haste de cobre de 1,0 m de 
comprimento que sofre uma variação de temperatura de 100º C é de apenas 1,4 mm. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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73 
 
Prática 20: Descargas atmosféricas, configurações das linhas 
de força entre eletrodos (não submersos), o pára-raios, a 
gaiola de Faraday e cabos coaxiais 
 
1. Material/Aparelho utilizado: Van de Graaf 
 
2. Objetivos 
 Mapear a configuração das linhas de força entre eletrodos de vários formatos; 
 Interpretar, a partir das linhas de força, o comportamento do campo elétrico nas 
proximidades de dois eletrodos de formatos diferentes; 
 Identificar e descrever uma blindagem para o campo elétrico; 
 Identificar e descrever o poder das pontas. 
 
3. Montagem 
Execute a montagem conforme a figura. 
 
 
Figura 1 
 
 Coloque os eletrodos sobre mesa projetável. 
 Coloque a mesa projetável com eletrodos sobre o retroprojetor. 
 Faça as conexões elétricas entre os bornes da mesa projetável e o gerador eletrostático. 
As conexões elétricas (+) e (-) não devem tocar na base do gerador nem na carenagem do 
retroprojetor (caso ela seja condutora elétrica). 
 Coloque uma fina camada de óleo de rícino na cuba de vidro; 
 Espalhe um pouco de milho granulado sobre o óleo da cuba; 
 Deposite a cuba de vibro o conjunto sobre os eletrodos 
 
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74 
 
 
4. Atividades: 
 Ligue o gerador apenas o tempo necessário para o alinhamento das partículas. 
 Desenhe o aspecto das linhas de força entre os dois eletrodos retos (com cargas de sinais 
contrários). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2 
 
 Assinale na figura a região onde o campo elétrico E é mais intenso. 
Ao assinalar o vetor campo elétrico lembre que o eletrodo conectado à esfera do gerador tem 
polaridade negativa. 
 Trace o vetor E que melhor representa o campo elétrico nos pontos A, B e C. 
 O que acontece com a densidade das linhas de força do campo elétrico na região mais 
central das placas paralelas? 
 A partir da densidade destas linhas de força, avalie o comportamento do campo elétrico nas 
regiões assinaladas por A, B e C. 
 Durante a atividade se observou que as partículas de milhos se orientam sob a ação do 
campo elétrico. Justifique como elas puderam interagir com o campo elétrico sendo 
dielétricas e eletricamente neutras. 
Mesa projetável de Adesão Magnética para Gerador 
 
 
 
A 
 
B 
C  
 
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75 
 
 Verifique que as linhas de força, nos pontos superficiais, são sempre perpendiculares às 
superfícies metálicas. 
 Por que o campo elétrico não pode ter componente paralela aos eletrodos junto às suas 
superfícies? 
 
Procedendo de maneira semelhante, analise os casos representados a seguir: 
 Represente na figura as linhas de força entre um par de eletrodos pontuais (com cargas de 
sinais contrários). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3 
 
 A partir da densidade das linhas de força, comente sobre o comportamento do campo 
elétrico nas regiões assinaladas por A, B, e C. 
 
 
 
 
Mesa projetável de Adesão Magnética para Gerador 
 
 
 
A 
 
B 
C  
 
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76 
 
 Represente na figura as linhas de força entre um eletrodo pontual contendo um eletrodo em 
anel circundante (com cargas de sinais contrários) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4 
 
 A partir da densidade das linhas de força, comente sobre o comportamento do campo 
elétrico nas regiões assinaladas por A, B, e C. 
 
 
 
 
Mesa projetável de Adesão Magnética para Gerador 
 
 
 
A 
 
B 
C  
 
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77 
 
 Represente na figura as linhas de força entre um eletrodo reto e um eletrodo pontual (com 
cargas de sinais contrários). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 5 
 
 A partir da densidade das linhas de força, comente sobre o comportamento do campo 
elétrico nas regiões assinaladas por A, B, C e D. 
 
 
 
 
 
Mesa projetável de Adesão Magnética para Gerador 
 
 
A  
 
 
B 
C  
 
D 
 
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78 
 
 Represente na figura as linhas de força entre dois eletrodos retos (com cargas de sinais 
contrários) contendo um anel metálico entre eles. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 6 
 
 A partir da densidade das linhas de força, comente sobre o comportamento do campo 
elétrico nas regiões assinaladas por A, B e C. 
 Como são as linhas de força no interior do anel? O que isso significa? 
 
 
 
 
Mesa projetável de Adesão Magnética para Gerador 
 
 
 
A 
 
B 
C  
 
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79 
 
 Represente na figura as linhas de força entre um eletrodo pontual e um eletrodo em anel 
(com cargas de sinais contrários) contendo coaxialmente um anel metálico entre eles. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 7 
 A partir da densidade das linhas de força, comente sobre o comportamento do campo 
elétrico nas regiões assinaladas por A, B e C. 
 
 Como são as linhas de força no interior do anel maior? O que isso significa? 
 
 
 
 
Mesa projetável de Adesão Magnética para Gerador 
 
 
 
A 
 
 
 
B 
 
C 
 
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80 
 
Prática 21: A lei de Faraday, a lei de Lenz e a lei de Foucault, 
o freio magnético.1. Material/Aparelho utilizado: Lenz-Foucault 
 
2. Objetivos 
 Reconhecer e enunciar: 
Lei da indução de Faraday; 
Lei de Lenz; 
 Identificar correntes parasitas de Foucault; 
 Entender o funcionamento do freio magnético como uma aplicação das leis de Faraday, 
Lenz e Foucault. 
 
A indução magnética 
 A corrente elétrica gera um campo magnético. 
 O campo magnético variável é capaz de gerar uma corrente elétrica. 
 
Este segundo fenômeno é chamado de indução magnética. 
Suponha um contorno fechado imerso em um campo magnético e que esse contorno 
seja condutor, como um anel metálico, por exemplo. 
A indução eletromagnética, a corrente induzida e o fluxo indutor 
Sempre que houver variação do fluxo de indução através desse contorno fechado 
condutor, surgirá nele uma corrente elétrica. 
A esse fenômeno damos o nome de indução eletromagnética. 
A corrente que surge é denominada corrente induzida e o fluxo que a produziu de 
fluxo indutor. 
 
A lei de Lenz 
O sentido da corrente induzida 
A lei de Lenz estabelece que: 
―A corrente induzida surge num sentido tal que produz um fluxo induzido em oposição 
à variação do fluxo indutor que lhe deu origem‖. 
 
Foucault, Jean Bernard Léon 
Jean Bernard Léon Foucault (1819-1868) foi um físico e astrônomo francês com muitos 
trabalhos relevantes. Foucault ficou bastante conhecido foi pela sua experiência 
envolvendo o pêndulo de Foucault, que demonstra a rotação da Terra em torno de seu 
eixo. 
 
A corrente de Foucault 
Foucault estabeleceu que uma placa metálica maciça pudesse ser imaginada como a 
justaposição de várias espiras. A variação de fluxo através da pela também induz 
correntes em suas ―espiras‖ denominadas de correntes de Foucault. 
 
Em nosso experimento, afastando o corpo de prova pendular da posição de equilíbrio e 
abandonando, ele deveria continuar oscilando – Figura 1 e 2. 
 
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81 
 
No entanto,quando o pêndulo passa, por entre os imãs, varia o fluxo magnético atuante 
sobre ele. Essa variação do fluxo gera as correntes de Foucault (correntes induzidas) no 
pêndulo num sentido tal que produz um campo induzido em oposição ao campo dos 
pólos magnéticos, parando bruscamente o movimento pendular, funcionando como um 
potente freio magnético. 
 
 
 Figura 1 Figura 2 
 Substituindo este pêndulo por outro recortado em forma de pente, praticamente não há 
indução de correntes e o movimento pendular leva mais tempo para parar. 
 Abandonando o imã móvel encapsulado no interior do tubo de alumínio, a variação do 
fluxo magnético gera correntes induzidas de Foucault, enquanto que no PVC (material 
não condutor) este fenômeno de frenagem não ocorre. 
 
3. Atividades 
Execute a montagem das figuras 3 e 4. 
 
Detalhe da posição da almofada redutora de impacto. 
 
 
 
 
 
 
Figura 3 
 
 Figura 4 Figura 5 Figura 6 
 
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82 
 
 
 Coloque o pêndulo em forma de pente. (Figura 5) 
 Afaste-o da posição de equilíbrio. 
 Solte o pêndulo e registre quantas oscilações ele executa até parar. 
 
 Repita as operações anteriores utilizando agora o pêndulo vazado. (Figura 6) 
 Registre quantas oscilações ele executa até parar. 
 
 
 
 Repita as operações anteriores utilizando o pêndulo com área 
fechada. (Figura 7) 
 Registre quantas oscilações ele executa até parar. 
 Justifique os diferentes números de oscilações para cada 
configuração. 
 
 
 Figura 7 
 
 Introduza o imã cilíndrico pela abertura superior do tubo isolante. 
 Abandone-o e avalie o tempo que ele demora a atravessar o tubo. 
 
 
Figura 8 
 
 A seguir, introduza o imã cilíndrico pela abertura superior do tubo condutor. Abandone-
o e avalie o tempo que ele demora a atravessar o tubo. 
 
 
Figura 9 
 
 Justifique a diferença de tempo de queda entre as duas situações. 
 
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83 
 
 Justifique a influência do material do qual é feito o tubo na variação de velocidade de 
queda do imã.