EQ804 CONJUNTO DE MECÂNICA I COM SENSORES E SOFTWARE

Transcrição

1 EQ804 CONJUNTO DE MECÂNICA I COM SENSORES E SOFTWARE Quantidade: 9 unidades Conjunto de mecânica I com sensores e software, utilização convencional ou monitorada por computador, sensores conectáveis tanto à interface como aos cronômetros digitais contendo um monobloco em aço de dimensões mínimas de 345 x 125 x 95 mm, mufa metálica, fixadores de sensores, identificação de posições, escala milimetrada, roldanas paralelas de eixo fixo, roldana simples de eixo fixo, suportes e alinhadores diversos para acessórios, fio com engate, regulagem contínua de comprimento e mesa com ajuste XYZ; 03 tripés delta maior em aço com hastes e sapatas niveladoras; 03 roldanas paralelas com ganchos e eixo móvel; 03 roldanas móveis com ganchos e eixo móvel; 02 massas pendulares com volumes iguais e pesos diferentes; fio de prumo auxiliar com fixador métrico; esferas maiores de aço; esfera menor de aço; 03 molas helicoidais em aço inoxidável; cilindro de Arquimedes; conjunto de pesos com 0,5 N; conjunto de pesos acopláveis auxiliares; conjunto de ganchos; alinhador inferior com ponteiro; escala dupla milimetrada de 300 mm, div: 1 mm com passagem de acoplamento; conjunto de fios com fixadores; rampa removível deslizante no monobloco com canal, escala vertical e manípulo; mufa de aço com largador eletromagnético de retenção coaxial e posicionamento XYZ; 02 sensores de largada com saída digital, plugue de entrada norma IEC e cabo P2-miniDIN; 02 cabos de força com plugue macho NEMA 5/15 NBR

2 6147 e plugue fêmea IEC; dois sensores fotoelétricos com estrutura e mufa em aço; Quadro de forças para uso vertical e horizontal, em aço, área útil mínima de 650 x 510 mm, escala quadrangular para tripé delta maior em aço com indicador de posições serigrafadas, manípulos fixadores, escala angular pendular móvel 0 a 360º, div: 1 grau; ímãs NdFeBo com pegadores; conjunto de dinamômetros retangulares de adesão magnética 2 N, div: 0,02; conjunto de fixadores mecânicos; conjunto de pesos de 0,5 N; conjunto de extensões com anéis; ganchos em aço; conjunto de contrapesos; travessão de aço com reentrâncias, ponto de apoio, orifícios e escalas; conjunto para retenção mecânica; hastes longas com fixador; sensor de força 10 N, carenagem em aço 0 a 10 N, resolução: 0,01 N, precisão: +/- 10% com cabo de ligação minidin, alimentação: via interface, 03 dinamômetros retangulares 2 N, div: 0,02 N, adesão magnética; réguas metálicas com escalas 0 a 500 mm, 0 a 50 cm e 0 a 5 dm; sistema vertical com escala 850 mm, div: 1 mm contendo mufas em aço para encaixes laterais e verticais, aparador, suporte delta grande com haste longa e sapatas niveladoras; espelho de nivelamento com adesão magnética; corpo de prova com 02 bloqueios; corpo de prova com 10 bloqueios iguais, corpo de prova com 10 bloqueios diferentes; 10 conjuntos de dinamômetros metálicos cilíndricos de 1 N, 2 N, 5 N e 10 N, div: 1/100 do fundo de escala, alça em aço e ajuste corrediço para zeramento; software para aquisição de dados, ambiente Windows 9x / Me / XP / 2000, grafica sinais oriundos de sensores, exporta dados para programas como Excel e MatLab, armazena dados coletados em tabelas, possui ferramentas para aquisição dos dados em tempo real como osciloscópio, grade de aquisição e mostrador analógico, ferramentas de contagem de tempo com funcionalidades como cronometragem entre dois sensores, cronometragem da passagem do objeto pelo sensor e cronometragem de eventos cíclicos. Destinado ao estudo dos seguintes tópicos: mecânica da partícula [cinemática da partícula (movimento em uma dimensão, MRU e MRUA; movimento em duas dimensões)] dinâmica da partícula (equilíbrio, movimento em uma dimensão, movimento em duas dimensões, atritos, trabalho e energia, vantagem mecânica); princípios de conservação (conservação da energia mecânica, conservação da quantidade de movimento);choques (elástico); mecânica do corpo rígido [rotação do corpo rígido (cinemática das rotações, raio de giração), dinâmica das rotações (equilíbrio do corpo rígido)]; mecânica dos fluidos [hidrostática ( princípio de Arquimedes)]; experimentos com aquisição de dado. Áreas de ação: física ( mecânica dos sólidos, mecânica dos fluidos), física do ambiente agrícola, equipamento assistido por computador, conjuntos de (física), engenharia (física engenharia, fenômenos de transporte), arquitetura. Equipamento para utilização convencional ou monitorada por computador, podendo ser acoplado tanto às interfaces CidepeLab como aos cronômetros com rolagem de dados.

3 Livro com check list, garantia de dois anos, instruções técnicas, sugestões detalhadas de experimentos com habilidades e competências segundo o programa curricular nacional (PCN), em português, para professor e aluno. Características elétricas. Alimentação: 127/220 VAC - 50/60 Hz. Acabamento e apresentação: confeccionado em aço, náilon e latão. Apresenta-se revestido em epóxi pelo sistema eletrostático, cromagem e acrílico polido. Acompanha literatura com os seguintes experimentos: Conheça o conjunto de mecânica I com sensores e software. Conheça o conjunto de mecânica dos sólidos com largador eletromagnético. Conheça o painel de forças senior com hastes e tripé. Informações gerais sobre o painel de forças, ímãs, manípulos e escala pendular. A função dos ímãs com manípulo. Como fixar o dinamômetro ao painel. Como fixar a escala pendular. Como movimentar objetos fixados com ímã. Como retirar o ímã. A correção da diferença volumétrica no cilindro de Arquimedes. Montagem da rampa para lançamentos. O nivelamento da rampa de lançamento. A posição do ponto de apoio. Como colocar as folhas carbonadas. Como acoplar um 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. Conheça os dinamômetros analógicos de mola. O dinamômetro de mola helicoidal. O dinamômetro tubular. O dinamômetro retangular de fixação magnética. O dinamômetro tubular de fixação magnética. O zeramento inicial de um dinamômetro de mola helicoidal. Como ler na escala do dinamômetro tubular. O dinamômetro circular de mola espiral. Cuidados com os dinamômetros. A dinâmica de um corpo rígido. 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 movimento de rotação puro de um corpo rígido. 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. 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. Conheça a fonte de alimentação CC, 0 a 12 VDC / 3 A, estabilizada. As grandezas físicas, o SI e a medição. As grandezas mensuráveis. As espécies de grandezas. As grandezas fundamentais e derivadas. Os múltiplos e submúltiplos das unidades de medida. O que significa medir. A medição. O Sistema Internacional de Medidas (SI). A unidade de comprimento no SI. A unidade de massa no SI. A unidade de tempo no SI. Os algarismos significativos, a teoria dos erros,

4 os desvios e as incertezas. Uma introdução à teoria dos erros. A medição direta. A medição indireta. Os algarismos significativos. Os erros de uma medida. O erro grosseiro. O erro sistemático. O erro acidental. A sensibilidade. O valor numérico mais provável numa mensuração. O postulado de Gauss. O valor numérico mais provável de uma série de medidas. Gauss, Karl Friedrich ( ). O erro instrumental ou desvio avaliado de uma medida. O erro relativo percentual. A apresentação do resultado de uma medição. 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. A histerese elástica. O dinamômetro. A vantagem mecânica da roldana móvel. A roldana móvel. A vantagem mecânica da roldana fixa. A roldana. A roldana fixa. Forças colineares de mesmo sentido e de sentido inverso. A vantagem mecânica da talha exponencial. A talha exponencial. A determinação experimental da vantagem mecânica do cadernal paralelo. O cadernal paralelo. A composição e decomposição de forças coplanares concorrentes com 120º entre si. A composição e decomposição de forças coplanares concorrentes com 90º entre si. A composição e decomposição de forças coplanares concorrentes com 60o entre si. A força resultante de forças coplanares concorrentes de módulos iguais. A resultante de forças coplanares concorrentes de módulos iguais. Forças coplanares concorrentes quaisquer. As condições de equilíbrio de um corpo rígido, o teorema de Varignon. Varignon, Pierre ( ). O teorema de Varignon. Verificando o equilíbrio de um corpo rígido - teorema de Varignon. 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 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 constante elástica numa associação de molas helicoidais em paralelo. 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. O MHS num sistema oscilante massa e mola helicoidal. A equação de definição do MHS. A velocidade

5 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 determinação dinâmica da constante elástica num oscilador massa e mola. Determinando dinamicamente a constante elástica K. A comprovação experimental do empuxo. A força denominada empuxo. 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 influência da densidade no valor do empuxo. 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. 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. Pré-requisitos. 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. Determinação da quantidade de movimento numa colisão frontal (duas esferas diferentes). Pré-requisitos. Conservação da quantidade de movimento numa colisão lateral entre duas esferas diferentes. Prérequisitos, etc.

6 Atenção: Cada produto Cidepe contém patentes industriais, portanto é protegido pela Lei das patentes da propriedade industrial, sendo proibida sua cópia. Os manuais técnicos e livros que acompanham os produtos Cidepe estão protegidos pelas Leis dos direitos autorais. O desenho industrial de cada produto está protegido pelos mesmos ordenamentos jurídicos, sendo proibida sua reprodução, total ou parcial, sem a autorização expressa do Cidepe e seus autores. A violação desses direitos sujeitará o infrator às penas da lei.