Experimento: Conjunto de mecânica – Estática Guia: Objetivo do experimento:
- O oscilador massa e mola: reconhecer o MHS executado por um oscilador massa mola e como movimento de um ponto material sujeito à ação de uma força restauradora proporcional à elongação; determinar o período de oscilação num oscilador massa e mola; reconhecer experimentalmente a validade da expressão num oscilador massa e mola, identificando cada variável da mesma; determinar, pelo processo dinâmico, a constante de elasticidade K da mola.
- A Lei de Hooke, a constante elástica e a força restauradora numa mola helicoidal: equacionar e enunciar a Lei de Hooke; utilizar o conhecimento da Lei de Hooke para descrever o funcionamento de um dinamômetro; aplicar a Lei de Hooke em associações de molas em série e paralelo.
- O trabalho e a energia mecânica num sistema massa e mola helicoidal: calcular o trabalho realizado por uma força ao distender uma mola helicoidal; analisar as trocas de energia num corpo que oscila numa mola helicoidal, em torno de sua posição de equilíbrio.
- MHS executado num sistema massa e mola: reconhecer o MHS (senoidal) como um movimento de um ponto material sujeito à ação de uma força restauradora proporcional à elongação; aplicar corretamente as equações da velocidade e aceleração de móvel dotado de um MHS.
- A determinação do equivalente em água de um calorímetro: identificar as trocas de calor envolvidas no processo; determinar o equivalente em água de um calorímetro.
- A determinação do calor específico (capacidade térmica mássica) de um sólido: mencionar as trocas de calor envolvidas no processo; determinar o calor específico de corpos sólidos.
- As fontes sonoras, som musical, ruído, parâmetros de uma onda sonora, qualidades fisiológicas do som: diferenciar o som musical do ruído e a acústica física da acústica fisiológica; classificar um onda sonora; identificar os parâmetros associados a uma onda sonora; conceituar intensidade auditiva; distinguir o som grave do som agudo; definir a unidade de “nível sonoro” chamada Bel.
- A reverberação do som: reconhecer e caracterizar o fenômeno da reverberação; diferenciar os fenômenos eco da reverberação; indicar exemplos práticos para diminuir o tempo de reverberação.
- O batimento sonoro: determinar o período do batimento sonoro; calcular a frequência do batimento sonoro a partir do período; reconhecer que a frequência do batimento sonoro é igual à diferença das frequências dos dois sons componentes; reconhecer, experimentalmente, o fenômeno de batimento sonoro; reconhecer que entre dois batimentos um dos sons componentes realiza um período a mais do que outro; reconhecer que a frequência dos batimentos é tanto maior quanto maior for a diferença entre as frequências dos sons componenetes.
- A ressonância em tubos sonoros abertos: medir o comprimento de onda de algumas ondas sonoras estacionárias obtidas em tubos sonoros abertos; identificar e/ou descrever o fenômeno da ressonância em tubos sonoros; concluir que a emissão de som, com determinada frequência, gera um reforço sonoro em certas distâncias dentro do tubo aberto; concluir que a intensidade do som adquire um máximo quando a coluna de ar, contida no tubo aberto, entra em ressonância com o emissor; traçar as envoltórias das ondas estacionárias obtidas num tubo aberto; localizar visualmente e conceituar os pontos nodais e os pontos ventrais de uma onda sonora estacionária num tubo aberto; localizar e identificar os pontos nodais e ventrais com uso do estetoscópio; relacionar o comprimento de onda das ondas estacionárias obtidas com o comprimento L do tubo sonoro aberto; identificar os harmônicos possíveis para um dado tubo sonoro aberto; determinar a velocidade de propagação do som, a partir de uma onda estacionária obtida num tubo sonoro aberto; utilizar os conhecimentos adquiridos, equacionando situações que envolvam a velocidade do som, o comprimento de onda e a frequência de uma onda sonora.
- A ressonância em tubos sonoros fechados: identificar e/ou descrever o fenômeno da ressonância em tubos sonoros; reconhecer que emitindo sons com determinadas frequências, no interior de um tubo sonoro com uma de suas extremidades fechada, o som é reforçado em função do comprimento L do tubo; reconhecer que a intensidade do som adquire um máximo quando a coluna de ar entra em ressonância com o emissor; localizar e conceituar os pontos nodais e ventrais de uma onda sonora estacionária; conceituar e medir os comprimentos de ondas sonoras em tubos sonoros fechados; medir e/ou calcular a frequência de um som emitido; relacionar o comprimento L do tubo sonoro fechado com o comprimento de onda das ondas estacionárias obtidas; identificar os harmônicos possíveis para um tubo sonoro fechado com comprimento L; traçar as envoltórias das ondas estacionárias obtidas num tubo sonoro fechado e determinar a velocidade de propagação do som; utilizar conhecimentos, equacionando situações que envolvam a velocidade do som, o comprimento de onda e a frequência.
- A determinação da velocidade do som num tubo sonoro fechado: traçar as envoltórias das ondas estacionárias obtidas num tubo sonoro fechado e determinar a velocidade de propagação do som; utilizar conhecimentos, euqcionando situações que envolvam a velocidade do som, comprimento de onda e frequência.
- Os ventres e os nós da onda estacionária no interioro de um tubo aberto, com sensor: verificar a localização dos nóes e ventres numa onda estacionária; calcular a frequência dos harmônicos no interior de um tubo aberto.
- Fenômeno do batimento, com sensor: identificar experimentalmente o fenômeno de batimento sonoro; determinar o período de batimento; calcular a frequência do batimento a partir do período; reconhecer que a frequência do batimento é igual à diferença das frequências dos dois sons componentes; reconhecer que entre dois batimentos um dos sons componentes realiza um período a mais do que o outro; reconhecer a frequência dos batimentos é tanto maior quanto maior for a diferença entre as frequências dos sons componentes.
- A onda estacionária na corda A, sem tensiômetro: reconhecer e/ou descrever a onda transversal e os elementos de onda; calcular a velocidade de propagação de uma onda numa corda; verificar a influência da tensão na formação de ondas nas cordas vibrantes; identificar e/ou descrever reflexão de ondas em cordas e interferência de ondas em cordas.
- Comparando a onda estacionária na corda A e na corda B, sem tensiômetro: reconhecer e/ou descrever a onda transversal e os elementos de onda; calcular a velocidade de propagação de uma onda numa corda; verificar como a força de tração influi na formação de ondas nas cordas vibrantes e como a densidade linear influi na formação de ondas nas cordas vibrantes; identificar e/ou descrever reflexão de ondas em cordas e interferência de ondas em cordas.
- A onda estacionária na corda composta, sem tensiômetro: comparar a amplitude da onda nas diferentes porções de uma corda vibrante composta; comparar comprimento de onda nas diferentes porções de uma corda vibrante composta; verificar como a densidade linear influi na formação de ondas em uma corda vibrante composta.
- A expressão de Taylor aplicada a uma corda vibrante, com/sem tensiômetro: calcular a velocidade de propagação da onda na corda por meio da expressão de Taylor; verificar como a força de tração influi na formação de ondas numa corda vibrante; verificar como a densidade linear influi na formação de ondas numa corda vibrante.
- Onda estacionária numa mola helicoidal, sem/com tensiômetro: identificar e/ou descrever onda mecânica longitudinal em molas e elementos de uma onda; verificar como a força de tração influi na formação de ondas longitudinais em molas vibrantes.
