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consistiu na suspensão de um dinamômetro por uma haste e na aplicação de uma força na extremidade do equipamento. Ao puxá-lo, observamos que a mola interna se deformou de maneira a indicar a intensidade da força que estaríamos aplicando e que, a depender da direção em que puxávamos, o dinamômetro se movia, se inclinava em relação à sua posição vertical inicial conferida apenas pela sua própria força peso - em função da extremidade que o prendia à haste ser dotada de alguma movimentação. Em seguida, acoplamos o segundo dinamômetro ao primeiro, ajustando-o para operar virado. Ao prender os dois equipamentos entre si e soltá-los, a força da gravidade passa a atuar sobre o sistem. O valor lido - 27 linhas, equivalentes a 0,54N, portanto, indica o módulo da força exercida pelo segundo dinamômetro no primeiro, ou seja, é o peso do segundo dinamômetro. De forma análoga, penduramos um medidor ao outro por intermédio de um pequeno cordão - considerado inextensível e de massa desprezível. Novamente, o valor indicado no primeiro dinamômetro foi de 0,54N, o que significa que o cordão transmitiu de maneira integral ao primeiro dinamômetro a força nele exercida pelo segundo, e vice-versa. O cordão, portanto, é um sólido que transmite a força de reação aplicada sobre ele, assim como a madeira, o ferro, etc., transmitem qualquer força externa aplicada; logo, os sólidos "geralmente" transmitem de modo integral a força aplicada longitudinalmente. Para verificar a validade dessa afirmação e ilustrá-la, realizamos uma segunda atividade, com o auxílio de uma borracha de látex (material bastante flexível), de um ímã embarra e de uma sapata redonda de ferro fundido (com massa de aproximadamente 1kg). Posicionamos o ímã em barra verticalmente sobre a borracha, em cima da bancada, e apoiamos sobre ele sapata de ferro. Uma deformação na borracha foi observada em função da pressão exercida pelo ímã sobre ela, pressão esta proveniente do peso do próprio ímã e do peso da sapata de ferro, transmitido de modo integral à borracha pelo ímã. Por não ter uma estrutura tão rígida, a borracha cedeu - se deformou. Depois disso, prendemos a cabeça de um percevejo a uma extremidade do ímã em barra e tornamos a executar a atividade anterior, com a parte pontuda do percevejo em contato com a borracha. Percebemos que a ponta do percevejo deformou a borracha com uma intensidade absurdamente maior que o ímã, chegando ao ponto de penetrar na sua estrutura. Em ambos os casos, as forças que empurram o ímã contra a borracha ou o percevejo contra a borracha são praticamente iguais e correspondentes ao peso do ímã somado ao da sapata de ferro. O que acontece, apesar dessas intensidades serem iguais, os efeitos produzidos são diferentes. No segundo caso, a resistência oferecida pela borracha não foi suficiente para impedir a penetração, e isso se deve ao fato de toda a força estar sendo aplicada na borracha em uma área muito pequena (relativa à ponta do percevejo). A área aproximada da seção reta do ímã em barra é de 3x10-4 m², enquanto a área da seção reta do percevejo é de 7,85x10-7 m². Admitindo que o peso médio da sapata redonda somado ao do ímã seja de aproximadamente 18N, o quociente (P) entre o módulo da força aplicada e a área de atuação dessa força sobre a borracha é: 1) Somente ímã 2) Ímã e percevejo Esse quociente define, em física, uma grandeza denominada pressão. No segundo caso, pelos cálculos, verificamos que ela é aproximadamente duas mil vezes maior que no primeiro, o que justifica o percevejo ter deformado a borracha a ponto de penetrar na sua estrutura enquanto o ímã apenas causou uma pequena deformação. Aqui, cabe ressaltar que as forças aplicadas sobre a borracha foram perpendiculares à sua superfície em ambas as situações. Caso a mesma força de 18N fosse aplicada atuando a um ângulo qualquer da reta normal ao ponto de aplicação, teríamos que o quociente entre a força normal aplicada sobre o percevejo e a área da superfície seria diferente do quociente entre a força total aplicada sobre o percevejo e a área da superfície. Observe o diagrama abaixo, que o grupo elaborou, e repare que, nesse caso, para o cálculo da pressão exercida pelo percevejo sobre a borracha, a componente horizontal Fx da força F deve ser desconsiderada, uma vez que atua de forma paralela à superficie de contato, ou seja, de forma a não pressionar/comprimir a borracha. Admitindo o ângulo = 60º, a área da seção reta do percevejo como sendo igual a 7,85x10-7 m² e considerando a força total F aplicada sobre o sistema acima como o 18N, de forma semelhante aos experimentos já realizados, teríamos que o novo quociente entre a força normal aplicada sobre a superfície e a área sobre a qual essa força atua seria de: Constatamos, portanto, que a pressão é uma grandeza escalar, ou seja, não tem direção e nem sentido; diferentemente de força, é dotada apenas de módulo. Para finalizar esta etapa do experimento, determinamos, de maneira aproximada, a pressão exercida pelo peso de um dos alunos integrantes da equipe sobre o chão, considerando o peso dele dividido pela área de contato com o chão (sola dos calçados). Respondendo à pergunta do roteiro experimental, afirmamos que não seria nada recomendável, por exemplo, atravessar um terreno lamacento sobre "pernas de pau", já que a área de atuação da força peso da pessoa diminuiria consideravelmente, provocando um aumento significativo do poder de penetração no lamaçal. Isso acarretaria, sem sombra de dúvidas, no atolamento do indivíduo. No segundo experimento, objetivamos compreender um pouco sobre a força exercida por um líquido sobre as paredes do recipiente que o contém e, consequentemente, sobre a pressão hidrostática. Primeiramente, colocamos 300mL de água em um becker. Em seguida, submergimos a extremidade de uma seringa nessa água - após termos vedado os pequenos orifícios que ela tinha com uma fita tape - e puxamos o êmbolo de forma a enchê-la com água. Retiramos o êmbolo, tampamos a mangueira de látex conectada à ponta da seringa com dois clipes e observamos o sistema. Após isso, então, inserimos novamente o êmbolo e o empurramos de forma constante. A primeira observação que o grupo fez foi que, quando o êmbolo foi retirado, a água contida no interior da seringa não escapou nem pela mangueira de látex nem pelos orifícios vedados. Os clipes presos à mangueira pressionaram suficientemente o seu interior, empurrando uma parede contra a outra de forma a evitar que a água passasse entre elas, da mesma forma como a fita tape evitou que a água saísse pelos orifícios da seringa. Inserimos novamente o êmbolo na seringa e o empurramos de maneira constante. Constatamos, então, que a força utilizada para empurrar o êmbolo submeteu a água contida no interior da seringa à uma determinada pressão que foi suficiente para romper a vedação feita pelos clipes na mangueira de látex, embora não tenha sido suficiente para fazer com que vazamentos fossem percebidos nos orifícios vedados por fita tape. Nesse caso, quanto mais intensamente era empurrado o êmbolo, maior era o vazamento percebido na extremidade da mangueira de látex. Repetimos a atividade acima, mas, desta vez, vedamos a mangueira de látex pressionando suas paredes com os dedos. Ao empurrarmos o êmbolo, notamos que uma pressão bem mais alta pôde ser impressa à água contida na seringa (porque o êmbolo foi empurrado com uma intensidade muito maior) sem que houvesse vazamento pela extremidade da mangueira. Entretanto, a partir de uma determinada pressão, a fita tape utilizada para vedar os orifícios da seringa cedeu, permitindo que a água vazasse por eles. Constatamos que, embora uma força vertical orientada para baixo tenha sido aplicada ao êmbolo, a água vazou tanto pelos orifícios inferiores quanto pelos orifícios laterais da seringa, empurrando a fita tape para baixo e para os lados, respectivamente.
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