Física geral e experimental: energia

Física geral e experimental: energia

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FÍSICA GERAL E
EXPERIMENTAL:
ENERGIA
Disciplina: FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL: ENERGIA.
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 1
Unidade 1: OSCILAÇÃO.
Aula 4: Ondas
Prática: Ondas Mecânicas.

Software
Acesso on-line
Pago
Infraestrutura
O laboratório virtual da Algetec deve ser acessado por computador. Ele não deve ser acessado
por celular ou tablet. O requisito mínimo para o seu computador é uma memória ram de 4 gb. Seu
primeiro acesso será um pouco mais lento, pois alguns plugins são buscados no seu navegador.
A partir do segundo acesso, a velocidade de abertura dos experimentos será mais rápida.
1. Caso utilize o Windows 10, dê preferência ao navegador Google Chrome;
2. Caso utilize o Windows 7, dê preferência ao navegador Mozilla Firefox;
3. Feche outros programas que podem sobrecarregar o seu computador;
4. Verifique se o seu navegador está atualizado;
5. Realize testes de velocidade da internet.
Descrição do software
Um laboratório virtual é um elemento tecnológico capaz de levar o aluno a um ambiente prático
de aprendizagem simulando um ambiente real, uma situação real. Costumamos chamar os
laboratórios virtuais de Simuladores de Prática Profissional, já que a ideia é expor o aluno a uma
realidade virtual de aprendizado. A ALGETEC fornece soluções completas para laboratórios dos
cursos de engenharia, na modalidade presencial e EaD. Em caso de dúvidas, veja em: “Perguntas
Frequentes”, disponível em: https://algetec.movidesk.com/kb/pt-br /
Atividade Prática
Introdução
As ondas sonoras estão presentes em nosso dia a dia com diferentes formas. A velocidade do
som pode ser utilizada para medir com boa precisão distâncias entre obstáculos, pois
conhecendo-se a velocidade de propagação do sinal e o tempo que ele gastou para percorrer
uma determinada distância é possível, e simples, calcular a distância percorrida. Além disso, as
ondas sonoras são utilizadas por equipes de prospecção para sondar a crosta terrestre em busca
de petróleo e em diagnóstico por imagens feito a partir de ultrassons, os chamados exames de
ultrassonografia.

Atividade proposta
Este experimento utilizará os seguintes instrumentos: gerador de sinal; tubo com alto-falante e
uma sonda móvel conectada a um estetoscópio; gerador de sinal; e termômetro. Para
determinação da temperatura ambiente será utilizado um termômetro. A sonda será deslocada
para identificação dos pontos de mínima intensidade sonora. Este procedimento será repetido
para diferentes valores de frequência.
Objetivos
Identificar pontos de máxima e mínima intensidade de uma onda sonora estacionária em um tubo;
Calcular comprimentos de onda;
Calcular a velocidade do som;
Analisar a relação entre a temperatura ambiente e a velocidade do som.
Procedimentos para a realização da atividade
1.VISUALIZAÇÃO INICIAL DOS COMPONENTES DO EXPERIMENTO
Na tela inicial é possível visualizar a montagem dos componentes que serão usados neste
experimento.
Figura 1: bancada virtual com os componentes
Fonte: manual Algetec (2023, p. 9)
O tubo ressonante (1) será o local onde a onda sonora será propagada. O conjunto gerador de
sinal (2) é responsável por enviar ao sistema o sinal sonoro que será emitido. O estetoscópio (3)
é utilizado para detectar o nível de vibração na ponta da sonda (4).
2. OBSERVANDO A TEMPERATURA AMBIENTE
A temperatura exerce influência sobre a velocidade de uma onda sonora durante sua propagação.
Deste modo, torna-se necessário o conhecimento da temperatura no local em que o experimento
está sendo realizado. A temperatura ambiente pode ser vista ao canto superior direito da tela.
Figura 2: bancada virtual com os componentes
Fonte: manual Algetec (2023, p. 10)
Neste experimento você irá calcular a velocidade do som para 25°C.
3. AJUSTANDO A FREQUÊNCIA
Para variar o valor da frequência do sistema, utilize a caixa “Frequência”, como destacado na
imagem abaixo. Posicione a seta sobre o botão azul e pressione o botão esquerdo do mouse
sobre ele, girando-o até que seja apresentado o valor de frequência desejado.
Figura 3: bancada virtual com os componentes
Fonte: manual Algetec (2023, p. 11)
Inicialmente, altere o valor da frequência para 368 Hz
Figura 4: bancada virtual com os componentes
Fonte: manual Algetec (2023, p. 11)
4. AJUSTANDO A POSIÇÃO DA SONDA NO TUBO RESSONANTE
A sonda é utilizada para a identificação dos máximos e mínimos de intensidade da onda dentro
do tubo ressonante. Para que você possa identificá-los, um estetoscópio é associado a sonda.
Diante do ajuste de frequência da onda feito anteriormente, movimente a sonda dentro do tubo
ressonante para identificar os pontos subsequentes de mínima intensidade de onda. O ponto que
apresenta mínima intensidade também é conhecido como “nó”. Para movimentar a sonda dentro
do tubo ressonante, pressione o botão esquerdo do mouse sobre o botão na caixa “Posição da
sonda” e arraste-o para a posição desejada.
Figura 5: bancada virtual com os componentes
Fonte: manual Algetec (2023, p. 12)
5. OBTENDO OS DADOS EXPERIMENTAIS
Nesta etapa você fará a captação dos dados experimentais que o possibilitará realizar o cálculo
da velocidade do som. Para saber se a sonda está posicionada em uma região de mínima
intensidade, observe a caixa de informação “Estetoscópio”.
Figura 6: bancada virtual com os componentes
Fonte: manual Algetec (2023, p. 13)
As linhas tracejadas indicam a amplitude do sinal captado pela sonda e apresentados através do
estetoscópio. Os pontos de mínima intensidade são os que apresentam mínima vibração (imagem
acima). De forma contrária, os máximos de intensidade são entendidos como os sinais que tem
amplitude próxima as linhas tracejadas nas extremidades da caixa “Estetoscópio”, como pode ser
visto na imagem abaixo.
Figura 7: bancada virtual com os componentes
Fonte: manual Algetec (2023, p. 14)
Varie a posição da sonda dentro do tubo ressonante a fim de identificar os mínimos de intensidade
da onda propagada
Figura 8: bancada virtual com os componentes
Fonte: manual Algetec (2023, p. 14)
Atenção: Entre dois pontos consecutivos de mínima intensidade pode ser identificado um ponto
de máxima. Para isso, posicione a sonda na metade da distância entre os dois pontos de mínima
intensidade.
5. REPETINDO O EXPERIMENTO
Obtenha os valores de comprimento de onda para as demais frequências das tabelas e determine
os valores da velocidade do som para cada uma.
6. AVALIANDO OS RESULTADOS
Anote na tabela 1 os valores para as posições da sonda referentes aos mínimos de intensidade
encontrados na frequência ajustada. A unidade de distância apresentada pela caixa “Posição da
sonda” é o centímetro, converta os valores medidos para metro antes de anotá-los na tabela.
Considerando A0 (zero) como a extremidade do tubo ressonante.
Tabela 1 – Dados experimentais
Fonte: manual Algetec (2023, p. 7)
O tubo ressonante utilizado no experimento apresenta uma extremidade fechada (associada ao
gerador de onda sonora) e outra aberta, onde a sonda se posiciona inicialmente.
Em um sistema como o descrito, os pontos de menor intensidade de vibração (apresentam
amplitude desprezível) correspondem a metade comprimento de onda (λ). Então para a
determinação de λ, multiplique por dois o valor encontrado dos mínimos de intensidade.
Utilize os valores da tabela 1 para preencher a tabela 2 com o comprimento de onda médio.
Tabela 2 – Dados experimentais
Fonte: manual Algetec (2023, p. 8)

Checklist
1. OBSERVANDO A TEMPERATURA AMBIENTE
Verifique a temperatura do laboratório.
2. AJUSTANDO A FREQUÊNCIA
Ajuste o valor da frequência para 368 Hz.
3. AJUSTANDO A POSIÇÃO DA SONDA NO TUBO RESSONANTE
Ajuste a posição da sonda dentro do tubo ressonante.
4. OBTENDO OS DADOS EXPERIMENTAIS
Varie a posição da sonda dentro do tubo ressonante a fim de identificar os mínimos de intensidade
da onda propagada.
5. REPETINDO O EXPERIMENTO
Obtenha os valores de comprimento de onda para as demais frequências das tabelas e determine
os valores da velocidade do som para cada uma.
6. AVALIANDO OS RESULTADOS
Siga para a seção “Avaliação dos Resultados”, neste roteiro, e responda de acordo com o que foi
observado nos experimentos..

Estudante, você deverá entregar:
Um relatório em PDF respondendo as questões a seguir.
1) Quais os comprimentos de onda médios encontrados para cada valor de frequência da tabela?
2) Qual a relação matemática que relaciona velocidade com frequência e comprimento de onda?
3) Qual foi a velocidade média do som encontrada neste experimento?
4) Como a temperatura do meio de propagação influencia a velocidade do som e qual a relação
matemática entre velocidade do som e temperatura do meio?.

Referências
ALGETEC, Soluções Tecnológicas Em Educação. Laboratório De Física. Ondas Mecânicas.
Disponível em < https://www.virtuaslab.net/ualabs/ualab/33/642de2b627935.html > acessado em
01/04/2023.
FÍSICA GERAL E
EXPERIMENTAL:
ENERGIA
Disciplina: FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL: ENERGIA.
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 2
Unidade 2: DINÂMICA DO MOVIMENTO DE ROTAÇÃO.
Aula 5: Momento angular
Prática: Pêndulo Simples.

Software
Acesso on-line
Pago
Infraestrutura
O laboratório virtual da Algetec deve ser acessado por computador. Ele não deve ser acessado
por celular ou tablet. O requisito mínimo para o seu computador é uma memória ram de 4gb. Seu
primeiro acesso será um pouco mais lento, pois alguns plugins são buscados no seu navegador.
A partir do segundo acesso, a velocidade de abertura dos experimentos será mais rápida.
1. Caso utilize o Windows 10, dê preferência ao navegador Google Chrome;
2. Caso utilize o Windows 7, dê preferência ao navegador Mozilla Firefox;
3. Feche outros programas que podem sobrecarregar o seu computador;
4. Verifique se o seu navegador está atualizado;
5. Realize testes de velocidade da internet.
Descrição do software
Um laboratório virtual é um elemento tecnológico capaz de levar o aluno a um ambiente prático
de aprendizagem simulando um ambiente real, uma situação real. Costumamos chamar os
laboratórios virtuais de Simuladores de Prática Profissional, já que a ideia é expor o aluno a uma
realidade virtual de aprendizado. A ALGETEC fornece soluções completas para laboratórios dos
cursos de engenharia, na modalidade presencial e EaD. Em caso de dúvidas, veja em: “Perguntas
Frequentes”, disponível em: https://algetec.movidesk.com/kb/pt-br /
Atividade Prática
Introdução
O movimento de um pêndulo simples faz parte dos chamados movimentos harmônicos simples
(MHS). Neste tipo de movimento oscilatório, aceleração e força resultante são a todo momento,
proporcionais e opostas ao deslocamento experimentado pelo corpo oscilante. Um outro tipo de
movimento harmônico simples é o resultante de um sistema massa-mola sob ação da gravidade.
A diferença entre os dois movimentos é que, enquanto no pêndulo simples há um movimento
circular em torno de um ponto, no sistema massa-mola existe o movimento de vai-e-vem ao longo
de uma única direção..

Atividade proposta
O experimento tem por objetivo investigar a relação entre o período de oscilação em um pêndulo
simples e variáveis como a massa do pêndulo, o comprimento do fio e a variação do ângulo em
que o pêndulo é posicionado inicialmente. Adicionalmente, você poderá utilizar os dados
experimentais para calcular a aceleração da gravidade no local do experimento. Neste
experimento você utilizará um pêndulo simples. Pesos de diferentes medidas e fios de
comprimentos variados são utilizados para variar os parâmetros que afetam a oscilação do
pêndulo. Como parte importante das atividades, você deverá inserir os pesos no pêndulo e trocar
os fios, além de ajustar os ângulos para a realização do experimento.

Objetivos
Descrever o movimento de um pêndulo simples;
Determinar o período do movimento do pêndulo simples;
Associar o período do pêndulo com a variação do comprimento do fio, massa e ângulo;
Calcular a aceleração da gravidade através do movimento de pêndulo simples..

Procedimentos para a realização da atividade
1. AJUSTANDO O EXPERIMENTO
Ajuste o comprimento do fio para 250 mm. Para isso, basta clicar e arrastar o regulador de
comprimento para cima ou para baixo, caso deseje aumentar ou diminuir o comprimento,
respectivamente. Perceba que, no canto inferior esquerdo da tela, surgirá uma janela com uma
régua e a indicação do comprimento do fio.
Figura 1: bancada virtual com os componentes
Fonte: manual Algetec (2023, p. 7)
Associe o corpo de prova de 50 g ao fio. Para isso, acesse a câmera “Corpos de prova”, clique
com o botão direito sobre o peso e selecione a opção “Colocar no pêndulo”.
Figura 2: bancada virtual com os componentes
Fonte: manual Algetec (2023, p. 7)
2. SOLTANDO O PÊNDULO
Solte o pêndulo de um ângulo inicial igual a 15°. Para isso, clique e arraste o botão azul da janela
“Pêndulo simples”, no canto esquerdo da tela.
Figura 3: bancada virtual com os componentes
Fonte: manual Algetec (2023, p. 8)
Perceba que, assim que você soltar o botão, o pêndulo iniciará seu movimento oscilatório.
Figura 4: bancada virtual com os componentes
Fonte: manual Algetec (2023, p. 8)
Caso deseje parar o pêndulo, clique no botão “Parar pêndulo”, acima da janela de ajuste do
ângulo.
Use o cronômetro para verificar o tempo referente a 10 oscilações. Para disparar ou parar, clique
no botão Play na janela do canto inferior direito, ou pressione a tecla “P” do seu teclado. Para
zerar o cronômetro e fazer outra medição, clique no botão X. Realize esse procedimento 5 vezes.
Figura 5: bancada virtual com os componentes
Fonte: manual Algetec (2023, p. 9)
É possível visualizar o gráfico do movimento oscilatório do pêndulo durante esse movimento.
Basta clicar no botão “Gráfico”, no canto superior direito da tela.
Figura 6: bancada virtual com os componentes
Fonte: manual Algetec (2023, p. 9)
Perceba que surgirá, no canto superior direito da tela, uma janela com o gráfico referente ao
movimento.
Figura 7: bancada virtual com os componentes
Fonte: manual Algetec (2023, p. 10)
Também é possível visualizar os pontos do gráfico, ao clicar no botão “Visualizar pontos”.
Minimize a janela, clicando no botão indicado na imagem abaixo
Figura 8: bancada virtual com os componentes
Fonte: manual Algetec (2023, p. 10)
3. REPETINDO COM OUTROS PESOS E COMPRIMENTOS
Desassocie o peso do cabo. Pare o pêndulo, clique sobre o corpo de prova com o botão direito
do mouse e selecione a opção “Colocar na mesa”.
Figura 9: bancada virtual com os componentes
Fonte: manual Algetec (2023, p. 11)
Refaça os passos 1 e 2 para repetir o experimento com os outros corpos de prova disponíveis,
alterando também o comprimento do fio para 100 mm e 400 mm.

Checklist
1. AJUSTANDO O EXPERIMENTO
Ajuste o comprimento do fio para 250 mm e associe o peso de 50 g ao cabo.
2. SOLTANDO O PÊNDULO
Solte o pêndulo de um ângulo inicial igual a 15°. Cronometre cinco vezes o tempo referente a 10
oscilações.
3. REPETINDO COM OUTROS PESOS E COMPRIMENTOS
Desassocie o corpo de prova do fio e repita o experimento com os outros pesos disponíveis,
alterando também o comprimento do fio.

Estudante, você deverá entregar:
Um relatório em PDF com as seguintes respostas.
1) Quais os valores dos períodos de oscilação do pêndulo com uma massa fixada de 0,050 kg
para os comprimentos de fio mostrados na tabela? Refaça os cálculos do período, porém, com
uma massa de 0,1 kg.
Comprimento do Fio em metros Massa acoplada Período em segundos
0,1 m 0,050 Kg
0,25 m 0,050 Kg
0,4 m 0,050 Kg
0,1 m 0,1 Kg
0,25 m 0,1 Kg
0,4 m 0,1 Kg
2) A massa fixada no pêndulo exerce alguma influência sobre o período de oscilação? Explique.
3) Você observou alguma relação entre o comprimento do fio e o período de oscilação? Qual?
Explique.

Referências
ALGETEC, Soluções Tecnológicas Em Educação. Laboratório De Física. Ondas Mecânicas.
Disponível em < https://www.virtuaslab.net/ualabs/ualab/33/642de2b627935.html > acessado em
01/04/2023.
Física Geral e
Experimental Energia
Disciplina: Física Geral e Experimental – Energia.
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 3
Unidade: 03 – Mecânica dos Fluidos.
Aula: 09 – Pressão em Fluidos.

Software
Acesso on-line
Livre
Infraestrutura
Laboratório de Informática com acesso à internet.
Computador ou tablet com acesso ao simulador de laboratório virtual Algetec.
Descrição do software
ALGETEC – Laboratórios Virtuais é uma ferramenta online de simuladores de laboratórios virtuais
que encena o ambiente real e proporciona ao aluno a execução de experimentos sem sair de
casa, replicando a aula prática com alto grau de fidelidade ao laboratório físico tradicional.
Acesse através do link: https://grupoa-u.blackboard.com/
Clique aqui e assista ao vídeo com o passo a passo de instalação e acesse o manual de
instalação.
Atividade Prática
Introdução
Olá, Estudante! Nessa aula prática iremos realizar um experimento que aborda os conceitos
relacionados à Hidrostática.
A hidrostática estuda as características intrínsecas aos fluídos em repouso, avaliando suas
propriedades. Ela é fundamentada pelas Leis de Stevin e Pascal e o Princípio de Arquimedes.
A Lei de Stevin afirma que a pressão em um fluido em equilíbrio, com densidade constante, varia
linearmente com a profundidade. Já a Lei de Pascal diz que uma variação de pressão produzida
em um elemento de superfície do fluido homogêneo em equilíbrio se transmite integralmente a
todos os outros elementos de superfície deste mesmo fluido. E por fim, o Princípio de Arquimedes
estabelece que um corpo sólido, submerso em um determinado fluído ficará sujeito a ação de
uma força vertical, para cima, denominada de empuxo e cuja intensidade é igual ao peso do fluído
deslocado pelo corpo.
O experimento que iremos realizar nessa aula tem o foco no Príncípio de Arquimdes. Logo, vamos
entender mais sobre esse teorema.
Ao mergulhar no mar ou em uma piscina, temos a sensação de que estamos mais leves. Da
mesma forma, quando uma bola de futebol está dentro da água e tentamos afundá-la, notamos
que ela retorna à superfície no momento em que a força aplicada é cessada. Estes fatos
evidenciam o fenômeno conhecido como empuxo e decorrem da força que os líquidos exercem
quando algum sólido é submerso neles.
A força de empuxo foi inicialmente descrita pelo engenheiro e matemático grego Arquimedes. É
dito na história que um dia ao tomar banho, Arquimedes notou que o volume de água da banheira
elevava à medida em que ele mergulhava seu corpo. Reza a lenda que Arquimedes utilizou este
conhecimento para ajudar o rei da época a identificar se sua coroa era completamente feita de
ouro ou de uma mistura de ouro e prata.
A observação mais aprofundada do fenômeno permitiu a Arquimedes definir o empuxo como a
força que os líquidos exercem nos sólidos quando estão submersos parcial ou totalmente, essa
força é vertical, de baixo para cima e correspondente ao peso do volume do líquido deslocado
por este sólido. Matematicamente, descrevemos o empuxo por:
E V g f f
= r
Onde
E
é o empuxo,
f
r
a densidade do fluido,
Vf
o volume deslocado e
g
a aceleração da
gravidade. Denomina-se volume deslocado como a quantidade de líquido que um corpo desloca
ao ser imerso. Este volume deslocado é igual ao volume do corpo submerso. Observe na figura
1 um corpo de volume V imerso em um líquido onde o volume deslocado é igual ao volume
submerso total ou parcial, respectivamente.
Figura 1. Volume V imerso em um líquido. Volume deslocado é igual ao volume submerso total
(a) ou parcial (b).
Fonte: adaptada de Algetec – Laboratórios Virtuais. Simulador “Hidrostática” Disponível em:
https://www.virtuaslab.net/ualabs/ualab/15/642720d0afb32.html, acesso em 31/03/2023.
O empuxo não depende da densidade do corpo no qual será submerso no líquido, mas este valor
pode ser usado para verificar se o corpo irá afundar, flutuar ou entrar em equilíbrio com o fluido.
A densidade do corpo nos dá as seguintes definições:
● Quando a densidade do sólido for maior que a densidade do fluido, o corpo irá afundar
quando imerso no fluido;
● Quando a densidade do sólido for menor que a densidade do fluido, o corpo irá flutuar na
superfície no fluido no qual foi imerso;
● Quando a densidade do corpo for igual à densidade do fluido, o corpo ficará em equilíbrio
com o fluido.
E ainda, utilizando como base o princípio de Arquimedes, podemos estabelecer o conceito de
peso aparente (
PA
), descrito pelo peso apresentado pelo corpo quando imerso em um fluído,
atuante a força peso e o empuxo. Matematicamente é expresso por:
P E A
= – Pr
Onde
PA
é o peso aparente do corpo sólido,
Pr
é peso apresentado pelo corpo sólido quando
não está imerso no líquido e
E
é o empuxo.
Agora, vamos aplicar os conceitos relacionados ao Empuxo e ao Princípio de Arquimedes no
desenvolvimento de um experimento por meio de um simulador, no Laboratório Virtial da Algetec,
denominado “Hidrostática”, coletando os dados experimentais e fazendo as análises necessárias
que comprovam o princípio avaliado, observando o efeito da força de empuxo que atua em um
corpo quando submerso em um fluido em repouso.
Está preparado?! Vamos lá!

Atividade proposta
Analisar e compreender o efeito da força de empuxo que atua quando um corpo é submerso em
um fluido em equilíbrio.

Objetivos
– Reconhecer a presença do empuxo em função da aparente diminuição da força peso de um
corpo submerso num líquido;
– Determinar o valor do empuxo atuante em um corpo submerso na água;
– Verificar que o valor modular do empuxo é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo
submerso.

Procedimentos para a realização da atividade
Neste experimento você irá utilizar um corpo cilíndrico sólido com volume definido e irá submergilo em um recipiente contendo água. Utilizando um dinamômetro, você irá medir a força peso
aparente do cilindro quando submerso e compará-la com o valor obtido antes da submersão.
Desta forma será possível identificar o efeito do empuxo sobre o cilindro. No final, você irá medir
o volume deslocado pelo cilindro e relacioná-lo com a força de empuxo.
Para realizar o experimento, você deverá acessar o site da ALGETEC. Nesse site, acesse
“Cursos” no menu localizado à esquerda, e logo após clique em “Ciências Naturais (Física e
Química)”.
Na nova aba, na opção de conteúdo do curso, selecione “Física” e então acesse o Experimento
“Hidrostática”.
Irá abrir a página inicial do simulador, contendo o menu das atividades. Clique na opção
“Experimento” e acesse o laboratório virtual.
Caso seja seu primeiro acesso aos simuladores da plataforma Algetec, o software pode demorar
um pouco para carregar. Contudo, nos próximos acessos o carregamento será mais rápido! Você
também pode olhar os outros ítens do Menu, que lhe trarão mais informações a respeito do tema
abordado e do experimento que será realizado, contendo inclusive alguns exercícios pré e pós
experimento.
Ao abrir o experimento, a proxima etapa consiste em verificar o peso do cilindro. Para isso, acesse
a câmera “Dinamômetro” e, em seguida, clique sobre o cilindro com o botão direito do mouse e
selecione a opção “Colocar na mesa”.
Calibre o dinamômetro, clicando sobre ele com o botão direito do mouse e selecionando “Calibrar
dinamômetro”.
Observe que dinamômetro agora está na posição zero.
Posicione o cilindro embaixo do recipiente transparente. Para isso, altere o modo de visualização
para “Bancada”, clique sobre o cilindro com o botão direito do mouse e selecione a opção “Colocar
embaixo do recipiente”.
Verifique o peso do cilindro através da escala do dinamômetro.
Para que seja possível posicionar o béquer embaixo do dinamômetro, é necessário levantar o
dinamômetro antes. Para isso, clique com o botão direito sobre o instrumento e selecione
“Levantar dinamômetro”.
Posicione o béquer embaixo do dinamômetro, clicando com o botão direito do mouse sobre ele e
selecionando a opção “Colocar embaixo do dinamômetro”.
Retorne o dinamômetro para a posição inicial.
Perceba que o cilindro agora está imerso na água. Verifique o valor indicado na escala do
dinamômetro.
Com o auxílio da pisseta, preencha totalmente o recipiente transparente com água. Para isso,
clique com o botão direito do mouse sobre a pisseta e selecione a opção “Encher cilindro”.
Para despejar a água, basta clicar sobre a pisseta com o botão esquerdo do mouse.
Retorne a pisseta para a mesa, clicando com o botão direito do mouse e selecionando a opção
“Retornar à mesa”.
Verifique o valor indicado na escala do dinamômetro.
Levante o dinamômetro.
Retorne o béquer para a mesa.
Desça o dinamômetro.
Coloque o cilindro na mesa.
Esvazie o recipiente transparente, clicando com o botão direito do mouse sobre ele e
selecionando a opção “Esvaziar recipiente”.
E avalie os resultados obtidos.

Checklist
Para realizar o experimento, é necessário:
– Verificar o peso do cilindro;
– Colocar o cilindro no béquer;
– Preencher o recipiente com água;
– Desmontar o experimento;
– Analisar os resultados e obter o valor do empuxo.

Estudante, você deverá entregar:
Olá aluno(a)! Chegou o momento de analisarmos e interpretarmos o experimento que foi
realizado, bem como os dados obtidos. Para isso, responda os seguintes questionamentos.
1. Justifique a aparente diminuição ocorrida no peso do cilindro ao ser imerso na água.
2. Por que, ao preencher o recipiente com água, o peso marcado pelo dinamômetro retorna
exatamente ao valor do cilindro quando não estava imerso na água?
3. Determine o módulo da força que provocou a aparente diminuição sofrida pelo peso do
corpo, denominada empuxo E, pelo peso aparente.
E P P = –
CFL ACDL
Onde
PACDL
é o peso aparente do corpo dentro do líquido e
PCFL
é o peso aparente do corpo fora
do líquido.
4. Por fim, justifique o motivo pelo qual é usada a expressão “aparente diminuição sofrida
pelo peso do corpo” e não “diminuição do peso do corpo”.

Referências
Algetec – Laboratórios Virtuais. Simulador “Hidrostática” Disponível em:
https://www.virtuaslab.net/ualabs/ualab/15/642720d0afb32.html, acesso em 31/03/2023.
FÍSICA GERAL E
EXPERIMENTAL:
ENERGIA
Disciplina: FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL: ENERGIA.
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 4
Unidade 4: TEMPERATURA E CALOR
Aula 16: Calorimetria.

Software
Acesso on-line
Livre
Infraestrutura
O laboratório virtual da Algetec deve ser acessado por computador. Ele não deve ser acessado
por celular ou tablet. O requisito mínimo para o seu computador é no mínimo memória ram de 4
gb. Seu primeiro acesso será um pouco mais lento, pois alguns plugins são buscados no seu
navegador. A partir do segundo acesso, a velocidade de abertura dos experimentos será mais
rápida.
1. Caso utilize o Windows 10, dê preferência ao navegador Google Chrome;
2. Caso utilize o Windows 7, dê preferência ao navegador Mozilla Firefox;
3. Feche outros programas que podem sobrecarregar o seu computador;
4. Verifique se o seu navegador está atualizado;
5. Realize testes de velocidade da internet.
Descrição do software
Um laboratório virtual é um elemento tecnológico capaz de levar o aluno a um ambiente prático
de aprendizagem simulando um ambiente real, uma situação real. Costumamos chamar os
laboratórios virtuais de Simuladores de Prática Profissional, já que a ideia é expor o aluno a uma
realidade virtual de aprendizado. A ALGETEC fornece soluções completas para laboratórios dos
cursos de engenharia, na modalidade presencial e EaD. Em caso de dúvidas, veja em: “Perguntas
Frequentes”, disponível em: https://algetec.movidesk.com/kb/pt-br /
Atividade Prática
Introdução
Na natureza, o calor é uma forma importante de energia que está sempre em movimento, fluindo
de um corpo para outro devido à diferença de temperatura entre eles. As trocas de calor ocorrem
de três maneiras: convecção, condução e irradiação. No nosso cotidiano, vivenciamos situações
que exemplificam esses processos, como o ar condicionado instalado na parte superior das
paredes de um ambiente para aproveitar a convecção do ar, o cabo metálico de uma panela que
fica quente ao ser colocado em um fogão aceso e a sensação de calor ao se aproximar de uma
boca de fogão acesa. A compreensão desses processos é fundamental para entender o
funcionamento de diversas máquinas térmicas, como motores, condicionadores de ar, geladeiras
e coletores de energia solar. A calorimetria é, portanto, um tema de grande importância na
compreensão das trocas de calor e suas aplicações em nosso dia a dia..

Atividade proposta
Neste experimento, você terá a oportunidade de utilizar um calorímetro para determinar o calor
específico de um óleo vegetal. A primeira etapa consiste em determinar a capacidade térmica do
calorímetro, utilizando dados obtidos durante o experimento. Com base nesses resultados, você
poderá calcular o calor específico do óleo vegetal, obtendo informações valiosas sobre suas
propriedades térmicas. Essa experiência permitirá aprofundar seu conhecimento sobre
calorimetria e suas aplicações na determinação de propriedades térmicas de substâncias..

Objetivos
Descrever os fenômenos causados pelo aquecimento de um corpo de prova ou substância;
Ilustrar como ocorre o equilíbrio térmico entre substâncias sólidas e líquidas;
Determinar a capacidade térmica de um calorímetro;
Determinar o calor específico de uma substância..

Procedimentos para a realização da atividade
PARTE I – DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE TÉRMICA DE UM CALORÍMETRO
1. VISUALIZAÇÃO DOS MATERIAIS DO EXPERIMENTO
Na abertura do simulador, a primeira tela mostra os comandos básicos com o mouse:
Figura 1 – Abertura do Simulador.
Fonte: Algetc (2023).
Logo após, a proxima tela é a bancada virtual, onde é possivel visualizar os materias que serão
utilizados no experimento:
Figura 2 – Bancada virtual com os materiais.
Fonte: Algetc (2023).
2. SEGURANÇA DO EXPERIMENTO
Neste momento, vá para o armário – atalho Alt+4 para colocar seus Equipamentos de Proteção
Individual (EPI):
Figura 3 – Armário com os EPIs.
Fonte: Algetc (2023).
Clique com o botão direito do mouse sobre o jaleco e o oculos de segurança para equipar e utilizálo durante o experimento.
3. TARANDO A BALANÇA
Agora, devolta para a bancada pelo atalho Alt+1, vamos pegar o béquer e colocar na balança, e
vá para a tela da balança com o atalho Alt+5.
Figura 4 – Balança digital.
Fonte: Algetc (2023).
Aperte o botão power da balança, depois a “TARA” para zerar a medição e desprezar a massa
do béquer.
4. ADICIONANDO ÁGUA NO BÉQUER
Com o béquer sob a bancada, transfira 100 mL de água para o béquer, clicando com o botão
direito do mouse na pisseta com água em destaque e selecionando a opção “Despejar no béquer”.
Figura 5 – Adicionando água ao béquer.
Fonte: Algetc (2023).
Pressione a pisseta, para inserir água no béquer, e observe a quantidade de água na seta
vermelha pela escala que aparece ao canto da tela. Retorne a pisseta para a bancada, clicando
com o botão direito do mouse sobre a pisseta e selecionando a opção “Colocar na mesa”.
5. MEDINDO A MASSA DA ÁGUA
Coloque o béquer, já com a água, sobre a balança, clicando com o botão direito do mouse sobre
o béquer e selecione a opção “Colocar na balança”
Figura 6 – Balança digital.
Fonte: Algetc (2023).
Observe e anote o valor da massa, exibido pela balança. Retire o béquer da balança, clicando
com o botão direito do mouse no béquer e selecionando a opção “Colocar na mesa”.
6. AQUECIMENTO DA ÁGUA
Devolta a bancada, selecione o béquer e posicione sobre o sistema de aquecimento no Bico de
Bunsen, clicando com o botão direito do mouse sobre o béquer e selecionando a opção
“Posicionar no sistema de aquecimento”. Ligue o sistema de aquecimento, clicando com o botão
direito do mouse sobre bico de Bunsen e selecionando a opção “Ligar chama”.
Figura 7 – Béquer sobre o bico de Bunsen.
Fonte: Algetc (2023).
Acesse a câmera “Aquecimento” para visualizar o sistema de aquecimento e observe a chama
do bico de Bunsen, você pode ajustar a velocidade de aquecimento, acelerando a troca térmica
da chama com o béquer.
Figura 8 – Aquecendo o água com Bico de Bunsen.
Fonte: Algetc (2023).
Em seguida, acesse a câmera “Bancada” para retornar a tela inicial do experimento.
7. MEDINDO A TEMPERATURA DE AQUECIMENTO
Meça a temperatura de aquecimento, clicando com o botão direito do mouse sobre o termômetro
e selecionando a opção “Medir béquer”.
Aguarde o aquecimento da água até aproximadamente 80° C e, então, desligue o sistema de
aquecimento, acessando a opção de câmera “Aquecimento”, clicando com o botão direito do
mouse sobre o bico de Bunsen e selecionando a opção “Desligar chama”.
Em seguida para retirar o béquer do sistema de aquecimento, clique com o botão direito do mouse
sobre o béquer e selecione a opção “Colocar na mesa”.
8. MEDINDO A TEMPERATURA INICIAL DO CALORÍMETRO
Meça a temperatura inicial do calorímetro, clicando com o botão direito do mouse sobre o
termômetro e selecionando a opção “Medir calorímetro”
Figura 9 – Medindo a temperatura do calorímetro.
Fonte: Algetc (2023).
Observe e anote a temperatura inicial do calorímetro.
9. MEDINDO A TEMPERATURA DO CALORÍMETRO COM ÁGUA AQUECIDA
Transfira a água aquecida, contida no béquer, para o calorímetro, clicando com o botão direito do
mouse sobre o béquer e selecionando a opção “Despejar no calorímetro”.
Acelere a troca térmica entre o calorímetro e a água aquecida agitando o conteúdo do calorímetro,
clicando com o botão direito do mouse sobre o calorímetro e selecionando a opção “Agitar
conteúdo”.
Figura 10 – Água aquecida no Calorímetro.
Fonte: Algetc (2023).
Meça a temperatura no calorímetro, clicando com o botão direito do mouse sobre o termômetro
e selecionando a opção “Medir calorímetro”.
Observe a temperatura do calorímetro, aguarde que que ela estabilize e anote seu valor.
Retire a água do calorímetro, clicando com o botão direito do mouse sobre o calorímetro e
selecionando a opção “Descartar conteúdo”.
10. ANALISANDO OS RESULTADOS
A capacidade térmica C do calorímetro pode ser determinada pelo principio da conversação da
energia, dada pela equação a seguir:
𝑄𝑐𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 = 𝑄𝑟𝑒𝑐𝑒𝑏𝑖𝑑𝑜
𝑚á𝑔𝑢𝑎𝐶á𝑔𝑢𝑎(𝑇1 − 𝑇𝑓) = 𝐶(𝑇𝑓 − 𝑇𝐶)
𝐶 =
𝑚á𝑔𝑢𝑎𝐶á𝑔𝑢𝑎(𝑇1 − 𝑇𝑓)
(𝑇𝑓 − 𝑇𝐶)
Onde:
C – capacidade térmica do calorímetro;
mágua – massa inicial da água;
cágua – calor específico da água 1 cal/g ºC;
T1 – temperatura da água quente;
Tf – temperatura final de equilibrio do sistema;
TC – temperatura no interior do calorímetro.
Com os dados obtidos, determine a capacidade térmico do calorímetro do experimento.
PARTE II – DETERMINAÇÃO DO CALOR ESPECÍFICO DE LÍQUIDOS
1. ADICIONANDO ÓLEO NO BÉQUER
Transfira 100 mL de óleo para o béquer, clicando com o botão direito do mouse na pisseta com
óleo em destaque e selecionando a opção “Despejar no béquer”.
Figura 11 – Despejando óleo no béquer.
Fonte: Algetc (2023).
Pressione a pisseta para inserir óleo no béquer. Observe a quantidade de água, adicionada, pela
escala que aparece ao canto da tela.
Retorne a pisseta para a bancada, clicando com o botão direito do mouse sobre a pisseta
e selecionando a opção “Colocar na mesa”.
2. MEDINDO A MASSA DE ÓLEO
Pegue o béquer e coloque na balança, e vá para a balança digital pelo atalho Alt+5.
Coloque o béquer, já com o óleo, sobre a balança, clicando com o botão direito do mouse sobre
o béquer e selecione a opção “Colocar na balança”.
Figura 12 – Medindo a massa de óleo na balança.
Fonte: Algetc (2023).
Observe e anote o valor da massa de óleo. Retire o béquer da balança, clicando com o botão
direito do mouse no béquer e selecionando a opção “Colocar na mesa”.
3. AQUECIMENTO DO ÓLEO
Retorne a tela inicial do experimento, acessando a câmera “Bancada”. Posicione béquer sobre o
sistema de aquecimento, clicando com o botão direito do mouse sobre o béquer e selecionando
a opção “Posicionar no sistema de aquecimento”. E repita o mesmo processo de aquecimento da
água.
Figura 13 – Aquecendo o óleo.
Fonte: Algetc (2023).
4. MEDINDO A TEMPERATURA DE AQUECIMENTO
Aguarde o aquecimento do óleo até aproximadamente 80° C e, então, desligue o sistema de
aquecimento, acessando a opção de câmera “Aquecimento”, clicando com o botão direito do
mouse sobre o bico de Bunsen e selecionando a opção “Desligar chama”. Lembre-se que você
pode acelerar o aquecimento da água ajustando o aquecimento na janela “Acelerar troca térmica”.
5. MEDINDO A TEMPERATURA INICIAL DO CALORÍMETRO
Da mesma forma que antes, meça a temperatura inicial do calorímetro, clicando com o botão
direito do mouse sobre o termômetro e selecionando a opção “Medir calorímetro”. Observe e
anote o valor encontrado no termometro digital.
6. MEDINDO A TEMPERATURA DO CALORÍMETRO COM ÓLEO AQUECIDO
Transfira o óleo aquecido, contida no béquer, para o calorímetro, clicando com o botão direito do
mouse sobre o béquer e selecionando a opção “Despejar no calorímetro”. Acelere a troca térmica
entre o calorímetro e o óleo aquecido agitando o conteúdo do calorímetro, clicando com o botão
direito do mouse sobre o calorímetro e selecionando a opção “Agitar conteúdo”.
Agora, meça a temperatura no calorímetro, clicando com o botão direito do mouse sobre o
termômetro e selecionando a opção “Medir calorímetro”.
Figura 14 – Medindo a temperatura no Calorímetro.
Fonte: Algetc (2023).
Observe a temperatura do calorímetro, aguarde que que ela estabilize e anote seu valor.
7. DESMONTANDO O EXPERIMENTO
Retire o óleo do calorímetro, clicando com o botão direito do mouse sobre o calorímetro e
selecionando a opção “Descartar conteúdo”.
E por fim, desligue o termômetro, clicando com o botão direito do mouse sobre o termômetro e
selecione a opção “Desligar termômetro”.
8. ANALISANDO OS RESULTADOS
Pelo principio da conservação da energia, sabe-se que:
𝑄𝑐𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 = 𝑄𝑟𝑒𝑐𝑒𝑏𝑖𝑑𝑜
𝑚ó𝑙𝑒𝑜𝐶ó𝑙𝑒𝑜(𝑇1 − 𝑇𝑓) = 𝐶(𝑇𝑓 − 𝑇𝐶)
Conhecendo o valor da capacidade térmica do calorímetro, é possivel determinar o calor
especifico do óleo usado no experimento, atraves de:
𝐶ó𝑙𝑒𝑜 =
𝐶(𝑇𝑓 − 𝑇𝐶)
𝑚ó𝑙𝑒𝑜(𝑇1 − 𝑇𝑓)
Onde:
C – capacidade térmica do calorímetro;
móleo – massa inicial do óleo;
cóleo – calor específico da óleo;
T1 – temperatura do óleo quente;
Tf – temperatura final de equilibrio do sistema;
TC – temperatura no interior do calorímetro.
Com os dados obtidos, calcule o calor específico do óleo. Compare o valor obtido com valores de
calor específico de óleos vegetais encontrados na internet. Justifique eventuais diferenças.

Checklist
PARTE I – DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE TÉRMICA DE UM CALORÍMETRO
1. SEGURANÇA DO EXPERIMENTO
Coloque os equipamentos de proteção individual localizados no “Armário de EPIs”.
2. TARANDO A BALANÇA
Posicione o béquer sobre a balança, ligue-a e utiliza a função “TARA” para desconsiderar a massa
do béquer, durante a realização do experimento.
3. ADICIONANDO ÁGUA NO BÉQUER
Transfira, da pisseta para o béquer, 100 mL da água.
4. MEDINDO A MASSA DA ÁGUA
Posicione o béquer, já com água, sobre a balança e meça a massa da água. Anote o valor
observado.
5. AQUECIMENTO DA ÁGUA
Posicione o béquer no sistema de aquecimento e ligue a chama do bico de Bunsen. Se possível,
acelere a troca térmica.
6. MEDINDO A TEMPERATURA DE AQUECIMENTO
Utilize o termômetro para medir a temperatura da água em aquecimento. Aguarde a água aquecer
até aproximadamente 80° C e então desligue o sistema de aquecimento. Retire o béquer do
sistema de aquecimento e posicione-o sobre a mesa.
7. MEDINDO A TEMPERATURA INICIAL DO CALORÍMETRO
Meça a temperatura inicial do calorímetro, utilizando o termômetro. Anote essa temperatura.
8. MEDINDO A TEMPERATURA DO CALORÍMETRO COM ÁGUA AQUECIDA
Despeje a água aquecida, contida no béquer, sobre o calorímetro e agite-o, para acelerar a troca
térmica. Espera a temperatura do calorímetro estabilizar e meça, novamente, a sua temperatura,
utilizando o termômetro. Anote o valor encontrado. Descarte o conteúdo do calorímetro e desligue
o termômetro.
9. ANALISANDO OS RESULTADOS
Siga para a seção “Analisando de Resultados”, neste roteiro, e responda de acordo com o que
foi observado no experimento.
PARTE II – DETERMINAÇÃO DO CALOR ESPECÍFICO DE LÍQUIDOS
1. ADICIONANDO ÓLEO NO BÉQUER
Transfira, da pisseta para o béquer, 100 mL de óleo.
2. MEDINDO A MASSA DE ÓLEO
Coloque o béquer, já com o óleo, sobre a balança e realize a pesagem. Anote a massa
encontrada.
3. AQUECIMENTO DO ÓLEO
Posicione o béquer no sistema de aquecimento e ligue a chama do bico de Bunsen. Se possível,
acelere a troca térmica.
4. MEDINDO A TEMPERATURA DE AQUECIMENTO
Utilize o termômetro para medir a temperatura do óleo em aquecimento. Aguarde o óleo aquecer
até aproximadamente 80° C e então desligue o sistema de aquecimento. Retire o béquer do
sistema de aquecimento e posicione-o sobre a mesa.”.
5. MEDINDO A TEMPERATURA INICIAL DO CALORÍMETRO
Meça a temperatura inicial do calorímetro, utilizando o termômetro. Anote essa temperatura.
6. MEDINDO A TEMPERATURA DO CALORÍMETRO COM ÓLEO AQUECIDO
Despeje o óleo aquecido, contido no béquer, sobre o calorímetro e agite-o, para acelerar a troca
térmica. Espera a temperatura do calorímetro estabilizar e meça, novamente, a sua temperatura,
utilizando o termômetro. Anote o valor encontrado.
7. DESMONTANDO O EXPERIMENTO
Descarte o conteúdo do calorímetro e desligue o termômetro.
8. ANALISANDO OS RESULTADOS
Siga para a seção “Analisando de Resultados”, neste roteiro, e responda de acordo com o que
foi observado no experimento.

Estudante, você deverá entregar:
Um relatório em PDF contendo:
1) Qual foi o valor da massa de água na pesagem?
2) Qual foi a temperatura inicial do calorímetro na parte I do experimento?
3) Qual foi a temperatura final do calorímetro com água quente?
4) Calcule o valor da capacidade térmica C do calorímetro no experimento.
5) Qual foi o valor da massa de óleo na pesagem?
6) Qual foi a temperatura inicial do calorímetro na parte II do experimento?
7) Qual foi a temperatura final do calorímetro com óleo quente?
8) Calcule o valor do calor especifico do óleo utilizado no experimento.

Referências
ALGETEC, Soluções Tecnológicas Em Educação. Laboratório De Física. Calorimetria. Disponível
em < https://www.virtuaslab.net/ualabs/ualab/17/64389892abca0.html&gt;.Acessado em 13 de abril
de 2023..