Documentação do produto / Documentación del producto / Product Documentation... 10

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1 Índice Remissivo... 7 Abertura...10 O presente manual é composto por três partes: Documentação do produto, Instruções para o professor e Atividades para o aluno Documentação do produto / Documentación del producto / Product Documentation Atendimento ao cliente Também dos Direitos Autorais: A publicação/divulgação da(s) fotografia(s) e/ou ilustração(ões) reproduzida(s) na presente obra dependerá da prévia e expressa autorização do(s) fotógrafo(s) e/ou ilustrador(es) como da concordância das pessoas retratadas, se for o caso Também das Patentes Industriais:...11 Os produtos Cidepe contem uma ou mais patentes industriais, portanto são protegidos pela Lei das Patentes da Propriedade Industrial, sendo proibida sua cópia...11 Atendimiento al cliente También de los Derechos de Autor: "La publicación/ divulgación de la(s) fotografía(s) e/o ilustración (ciones) reproducida(s) en la presente obra dependerá de la previa y expresa autorización del (de los) fotógrafo(s) y/o ilustrador(es) como de la concordancia de las personas retratadas, si es el caso" También de las Patentes Industriales Los productos Cidepe contan con un o más patentes industriales, por lo tanto, son protegidos por la Ley de las Patentes de la Propiedad Industrial, siendo prohibida su copia Customer service Copyright:...12 "The publication/release of the photographs and/or illustrations reproduced in this book depend on the prior and express authorization of the photographer and/or illustrator as the agreement of the people portrayed, if applicable." Industrial patents Cidepe's products contain industrial patents, therefore protected by the Patent Law of Industrial Property, being prohibited its copy Garantia / Guarantee Certificado de Garantia Internacional As instruções identificadas no canto superior direito da página pelos números que se iniciam pelos algarismos 199 são destinadas ao professor As instruções identificadas no canto superior direito da página pelos números que se iniciam pelos algarismos 999 são destinadas a informações de segurança e avisos importantes Certificado de Garantía Internacional Las instrucciones identificadas en la parte superior de la página, a la derecha, por los números que se inician con los guarismos "199 ", son destinadas al profesor Las instrucciones identificadas en la parte superior de la página, a la derecha, por los números que se inician por los guarismos "99 ", son destinadas a informaciones de seguridad y avisos importantes International Certificate of Guarantee The instructions identified in the upper right corner of the page, by numbers beginning with "199 " are intended to the teacher. 14 The instructions identified in the upper right corner of the page, by numbers beginning with "999 " are for safety information and important warnings PCNs Os produtos Cidepe também são adequados aos Parâmetros Curriculares Nacionais - PCNs Los productos Cidepe también son adecuados a los Parâmetros Curriculares Nacionais - PCNs Cidepe's products also are adequate for Parâmetros Curriculares Nacionais - PCNs A Informações e avisos importantes de uso e de serviços Cuide e evite a corrosão de equipamentos A limpeza de equipamentos

2 A manutenção em equipamentos não elétricos Caso de troca de peças ou reposição de peças Precauções quanto ao cabo de alimentação CA (caso houver) Algumas questões ambientais O descarte da embalagem O descarte de um produto não elétrico O descarte de um produto elétrico O descarte de pilhas elétricas (ou baterias), caso houver Parte A - Instruções para o professor Identificação do produto e seus componentes, passo a passo das montagens, cuidados, informações técnicas e teóricas relevantes Os diferentes níveis de sugestões experimentais nos manuais Cidepe Como montar um manual personalizado com a sequência experimental desejada, utilizando os produtos Cidepe Onde encontrar o sumário atualizado das instruções que acompanham determinado equipamento constante em qualquer conjunto Cidepe...17 Outras informações e suporte técnico Conheça o conjunto de mecânica Arete Como fazer a limpeza do equipamento _ Montagem da rampa para lançamentos O nivelamento da rampa de lançamento A posição do ponto de apoio A posição do ponto de apoio para lançamentos sem colisão Como colocar as folhas carbonadas Caso de montagem para lançamento horizontal com largada manual Caso de montagem para lançamento horizontal com largador eletromagnético (acessório opcional) O movimento bidimensional parabólico A queda real e a queda livre de um corpo O raio de giração (raio de inércia) e medidas com maior precisão O projétil e o alcance do projétil A imprecisão máxima da medida do alcance (desvio da medida do alcance) O alcance médio do projétil Colocação da rampa para discussões sobre equilíbrio (equipamentos com rampa) Como acoplar o suporte para sensor fotoelétrico (acessório opcional) Conheça os dinamômetros tubulares de mola O que é um dinamômetro O dinamômetro tubular de mola helicoidal...24 Os cuidados com o dinamômetro O ajuste do zero no dinamômetro (zeramento inicial) A escala especial dos dinamômetros tubulares Cidepe Como fazer a leitura na escala do dinamômetro tubular Cidepe _ A correção da diferença volumétrica no cilindro de Arquimedes Dinâmica de um corpo rígido, fundamentos teóricos As limitações da mecânica da partícula O que é um corpo rígido O corpo rígido extenso O movimento de translação puro de um corpo rígido O centro de massa de um corpo O movimento de rotação puro de um corpo rígido

3 O binário O momento de um binário Representação do vetor momento de um binário O módulo do momento A direção do momento O sentido do momento...28 O ponto de aplicação do momento O torque (conjugado, momento de uma força) em relação ao centro dos momentos A inércia de rotação O momento de inércia O momentum (quantidade de movimento) e a sua conservação O momentum total de um sistema de partículas O que é uma colisão (choque) entre dois corpos A colisão elástica A colisão inelástica A colisão perfeitamente inelástica...29 Parte B - Atividades para o aluno A A vantagem mecânica da roldana fixa A roldana A roldana fixa A A vantagem mecânica da roldana móvel A roldana móvel A A vantagem mecânica da talha exponencial A talha exponencial A determinação experimental da vantagem mecânica do cadernal paralelo O cadernal paralelo Condições gerais de equilíbrio estático para um corpo esférico rígido apoiado O corpo rígido As condições para o equilíbrio estático de um corpo rígido Uma maneira de determinar o tempo médio de reação de uma pessoa O pêndulo simples A lei do isocronismo para pequenas oscilações do pêndulo simples O período do pêndulo simples A unidade do período no SI A frequência do pêndulo simples A unidade da frequência no SI A lei das massas e das substâncias pendulares A lei dos comprimentos do pêndulo simples A A calibração de uma cinta de borracha, a calibração de uma mola helicoidal, a histerese elástica A deformação mecânica elástica e plástica O limite de elasticidade do corpo O grau de alongamento da borracha depende do prévio histórico da borracha que compõe o corpo de prova (cinta) A curva característica do alongamento do corpo de prova

4 A histerese elástica O dinamômetro A A lei de Hooke, a constante elástica e a força restauradora numa mola helicoidal O agente físico força A deformação plástica (deformação permanente) A deformação temporária (deformação elástica) A força restauradora de uma mola A constante elástica da mola helicoidal A unidade da constante de elasticidade no SI A terceira lei de Newton A constante elástica numa associação de molas helicoidais em série A A constante elástica numa associação de molas helicoidais em paralelo A O trabalho e a energia mecânica num sistema carga mola helicoidal A energia potencial elástica armazenada numa mola distendida ou comprimida A energia cinética (energia de movimento) numa mola solta, inicialmente distendida ou comprimida Utilizando o princípio da conservação da energia mecânica num sistema carga mola helicoidal A O MHS num sistema oscilante massa e mola helicoidal A equação de definição do MHS A velocidade instantânea, num instante genérico A aceleração, num instante genérico A equação diferencial que define o MHS não amortecido A equação diferencial que define o MHS executado por um móvel que oscila, com pequenas amplitudes, suspenso numa mola helicoidal Um processo dinâmico para a determinação de K O princípio da conservação da energia A A determinação dinâmica da constante elástica num oscilador massa e mola Determinando dinamicamente a constante elástica K A A comprovação experimental do empuxo A força denominada empuxo A O princípio de Arquimedes Arquimedes de Siracusa (287 a 212 AC) A expressão: Empuxo = (peso específico x volume) do líquido deslocado A densidade (ou massa específica) de uma substância A unidade de densidade (unidade da massa específica) O peso específico de uma substância A A influência da densidade no valor do empuxo A Determinando a densidade de um sólido através do empuxo A densidade (ou massa específica) A unidade da densidade (ou massa específica) no SI O peso específico de um material Arquimedes de Siracusa (287 a 212 AC) A densidade relativa Arquimedes e a coroa do rei Hierão

5 A diferenciação entre força e pressão Os sólidos transmitem a força externa aplicada O efeito da força aplicada depende da área em que esta força atua A pressão Determinação da pressão exercida pelos pés de uma pessoa sobre o chão _ O alcance num lançamento horizontal de projétil A incerteza da medida do alcance O valor médio do alcance do projétil _ Determinação da velocidade final de um projétil, através do alcance, num lançamento horizontal Determinação da velocidade de lançamento horizontal de um projétil, pela conservação da energia Prérrequisitos O princípio da conservação da energia mecânica Questionário inicial _ A quantidade de movimento linear (horizontal) de uma esfera num lançamento horizontal Pré-requisitos A impulsão A quantidade de movimento A_ Determinação da quantidade de movimento numa colisão frontal (duas esferas diferentes) Pré-requisitos B_ Conservação da quantidade de movimento numa colisão lateral entre duas esferas diferentes Pré-requisitos

6 Índice Remissivo A aceleração 57 ajuste do zero no dinamômetro 24 alcance do projétil 22, 74 alcance num lançamento horizontal 73 altura num lançamento 74 amplitude 58 Arquimedes de Siracusa (287 a 212 AC) 69 associação de molas helicoidais em paralelo 53 B binário 27 C cabo de alimentação CA 15 cadernal paralelo 37, 38 calibração de um anel de borracha 45 calibração de uma mola helicoidal 45 centro de massa 40 centro de massa de um corpo 27 centro dos momentos 28, 39 colisão (choque) 28 colisão elástica 29 colisão inelástica 29 colisão perfeitamente inelástica 29 conjugado 28 conjugado, ou momento 39 conservação do momentum 29 constante de elasticidade de molas helicoidais 52 constante elástica da mola helicoidal 50 corpo perfeitamente rígido (incompressível) 27 corpo rígido 27, 39 corpo rígido extenso 27 correção do volume no cilindro de Arquimedes 26 cuidados com o dinamômetro 24 curva característica do alongamento da cinta de bo 47 D deformação elástica 45, 49 deformação mecânica 45 deformação permanente 45, 49 deformação plástica 45 deformação plástica (deformação permanente) 49 deformação temporária (deformação elástica) 49 densidade (ou massa específica) 66 densidade de um sólido através do empuxo 68 densidade relativa 69 dependência do empuxo em relação à densidade 67 descarte da embalagem 15 descarte de pilhas elétricas 16 descarte de um produto elétrico 16 descarte de um produto não elétrico 16 deslocamento 81 desvio da medida do alcance 22, 74 determinação dinâmica da constante K da mola 61 diferença volumétrica 26 diferenciação entre força e pressão 70 dinamômetro 24, 48 dinamômetro tubular de mola helicoidal 24 dúvidas sobre equipamentos 17 E elongação 46 elongação versus força deformadora 46, 47 empuxo 63, 64, 65 energia 55 energia cinética 56 energia cinética (energia de movimento) 55 energia cinética total 79 energia mecânica num sistema carga mola helicoidal 54 energia potencial elástica 55, 56, 59 energia potencial inicial 79 equação de definição do MHS 57 equação diferencial que define o MHS 57, 58 equação diferencial que define o MHS executado por 58 equação em seno do MHS 59 equilíbrio 23 equilíbrio estático de um corpo rígido 39 equilíbrio estável 40 equilíbrio indiferente 40 equilíbrio instável 40 erro de paralaxe 45 escala especial do dinamômetro tubular 25 evite a corrosão de equipamentos 15 F fluido 65 força 49 força de reação 50 força de tensão (força de tração, stress) 46, 47 força de tração 46, 47 força denominada empuxo 63 força equilibrante 33 força motora 32, 36 força resistente 31, 33, 34, 35 força restauradora 50, 51, 57 força resultante externa 39 frequência do MHS 58 frequência do oscilador massa e mola 61 frequência do pêndulo simples 43 G grandeza conservativa 28 grau de alongamento da borracha 47 H Hertz 43 histerese elástica 48 I imprecisão máxima da medida do alcance 22, 74 impulsão 80 incerteza 22 incerteza da medida do alcance 74 incompressível 27 inércia de rotação 28 influência da densidade no valor do empuxo 67 informações e suporte técnico 17 instalação, uso e manutenção do equipamento 15 7

7 J Joule (J) 54 L lançamento de um projétil 21 largador eletromagnético 21 lei das massas e das substâncias pendulares 43 lei de Hooke 58 lei do isocronismo para pequenas oscilações do pên 43 lei dos comprimentos do pêndulo simples 44 leitura na escala do dinamômetro 25 limite de elasticidade do corpo 46 limpeza de equipamentos 15 M manual personalizado 17 manutenção em equipamentos não elétricos 15 máquina simples 34 massa específica 66 medidor de forças 48 MHS (movimento harmônico simples) 57 MHS executado por um oscilador massa e mola 57, 60 molas helicoidais em paralelo 53 molas helicoidais em série 52 momento de inércia (inércia das rotações) 28 momento de inércia em torno do diâmetro da esfera 77 momento de um binário 27 momento de uma força 28 momentum (quantidade de movimento) 28 momentum está intimamente relacionado com a força 28 momentum total de um sistema de partículas 28 móvel de referência 57 movimento bidimensional parabólico 21, 80 movimento de rotação 27 movimento de rotação puro de um corpo rígido 27 movimento de translação 27 movimento de translação puro de um corpo rígido 27 movimento em fase 57 movimento real de um corpo 27 N nível de referência 24 O oscilador massa e mola 60 P par de forças paralelas 27 perda de peso aparente de um corpo imerso 69 período 43 período do MHS 59 período do oscilador massa e mola 61 período do pêndulo simples 43 peso aparente do corpo dentro do líquido 62 peso específico 66, 69 ponto de apoio 20 ponto médio da trajetória 59 posição 27 posição de equilíbrio 39, 58 pressão 71 princípio da conservação da energia 59 princípio da conservação da energia mecânica 56, 77 princípio da impenetrabilidade da matéria 62, 65 princípio de Arquimedes 64, 65 processo dinâmico para a determinação de K 58 projétil 22 pulsação 59 Q quantidade de movimento 82 quantidade de movimento linear 80 quantidade de movimento numa colisão frontal 83 quantidade de movimento numa colisão lateral 85 queda livre 21, 80 queda real 21 questões ambientais 15 R raio de giração 21 raio de inércia 21 rampa 20 reposição de peças 15 roldana 31, 33 roldana fixa 31 roldana fixa é uma máquina simples 31 roldana móvel 33 roldana móvel é uma máquina simples 34 S sólidos transmitem a força externa aplicada 70 stress 46, 47 sumário atualizado das instruções 17 suporte para sensor 23 T talha exponencial 35 técnica da contagem regressiva compassada 41 tempo médio de reação 41 terceira lei de Newton 50 torque 28 torque (conjugado, ou momento) 39 torque (ou conjugado, ou momento de uma força 28 trabalho e a energia mecânica 54 trabalho realizado pelo agente externo 54 trabalho realizado por uma força constante 54, 59 trabalho realizado por uma força variável 55, 59 trabalho realizado sobre um sistema 55 transformações energéticas 77 troca de peças 15 trocas de energia num corpo que oscila numa mola 54 U unidade da constante de elasticidade no SI 50 unidade da densidade (massa específica) no SI 66 unidade da densidade (ou massa específica) 68 unidade da frequência no SI 43 unidade do período no SI 43 V vantagem mecânica da roldana fixa 31 vantagem mecânica da roldana móvel 33 8

8 vantagem mecânica da talha exponencial 36 vantagem mecânica dinâmica 32, 34 vantagem mecânica do cadernal paralelo 37, 38 vantagem mecânica estática ideal 32, 34 vantagem mecânica estática real 32, 33 velocidade angular 77 velocidade de lançamento horizontal 77 velocidade instantânea 57 velocidade linear 77 vetor momento de um binário 28 Z zeramento inicial de um dinamômetro 24 9