A Primeira Lista de Laboratório de Mecânica Clássica

Universidade Federal Rural do Semiárido - UFERSA Centro de Ciências Exatas e Naturais – CCEN[pic 1][pic 2]

Departamento de Ciências Exatas, Matemática e Estatística – DCME Bacharelado em Ciência e Tecnologia

Primeira lista de Laboratório de Mecânica Clássica

Questão 1 – Utilizando-se um calorímetro para obter o calor de fusão do gelo, pode-se usar a equação:

Em que Mcal e Ccal são a massa e o calor específico do calorímetro, 𝑀𝐻2𝑂 e 𝐶𝐻2𝑂 são a massa e o calor específico da água, Mgelo é a massa de gelo, Ti e Tf são as temperaturas inicial e final. Calcule o calor de fusão do gelo.

Dados:

𝑄        = {(𝑀𝑐𝑎𝑙𝐶𝑐𝑎𝑙  + 𝑀𝐻2𝑂𝐶𝐻2𝑂)(𝑇𝑖 − 𝑇𝑓) } − 𝐶        𝑇

[pic 3]

𝑓𝑢𝑠ã𝑜

---

𝑀𝑔𝑒𝑙𝑜

---

𝐻2𝑂  𝑓

[pic 4]

Questão 2 - Em um experimento de dilatação, o coeficiente de dilatação linear de sólidos é dado pela expressão: α = πdθ / (Lo.∆T.360o ),

[pic 5]

onde d é o diâmetro, θ é o ângulo de giro de um ponteiro solidário a este eixo, Lo é o comprimento inicial de um tubo metálico e ∆T é a diferença de temperatura na qual se observa a dilatação. Calcule α para os seguintes dados:

[pic 6]

Questão 3 - A velocidade (v) de um projétil pode ser medida através do “pêndulo balístico”, que é constituído de um bloco de massa M que atinge uma altura h após o alojamento do projétil em seu interior. Calcule essa velocidade para os dados:

[pic 7]

A equação que governa o fenômeno é dada por:

[pic 8]

Questão 4 - Medindo o equilíbrio térmico entre dois corpos, obtiveram-se os seguintes valores para a temperatura de equilíbrio:

T(°C)

61,0

61,5

61,9

61,4

61,2

61,8

61,6

61,7

61,1

Calcule (a) o valor médio da temperatura, (b) o desvio médio, e (c) o erro percentual, considerando que o valor esperado é 61,5°C.

Questão 5 - Mediu-se a diferença de potencial nos terminais de um capacitor em processo de carga, como função do tempo, e os dados experimentais foram tabelados abaixo.

V(μVolt)	3,60	8,00	14,00	31,00	80,00	180,00	270,00
t(ms)	5,00	15,00	20,00	30,00	41,50	50,00	55,00

Sabendo que a equação que rege o fenômeno é do tipo: V(t) = Aexp(Bt), onde A e B são constantes. A) plote o gráfico Vvst, b) linearize a função e identifique as variáveis dependente e independente, bem como os coeficientes angular e linear. C) Calcule a regressão linear e escreva a equação que governa o fenômeno.

Questão 6 - Em um experimento realizado com uma lâmpada, mediu-se a corrente em função da tensão aplicada ao filamento incandescente, e foram obtidos os dados experimentais tabelados abaixo.

V(μVolt)	0,60	2,50	4,80	11,50	26,50	520,4
I(mA)	22,2	60,3	91,6	181,00	330,2	50,00

Sabendo que a equação que rege o fenômeno é do tipo: I(V) = CVw, onde C e w são constantes.

1. plote o gráfico IvsV, b) linearize a função e identifique as variáveis dependente e independente, bem como os coeficientes angular e linear. C) Calcule a regressão linear e escreva a equação que governa o fenômeno.

Questão 7 – Em um experimento para a determinação do momento de inércia de uma vareta em torno de um diâmetro central, mediu-se o diâmetro D, o comprimento L e a massa M da vareta. Os valores medidos de D, L e M estão dispostos na tabela:

M(g)	195,33	195,36	196,20	196,10	195,59	1,95,88
D(cm)	0,655	0,650	0,647	0,660	0,655	0,648
L(cm)	35,62	35,70	35,66	35,64	35,59	36,10

Sabendo-se que a expressão que relaciona o momento de inércia com as grandezas medidas é: