ESCOLA SECUNDÁRIA DE MOURA
Relatório das Actividades Laboratoriais - Determinação expedita do ângulo de atrito; - Como simular a acção erosiva e de transporte de um curso de água; Trabalho Realizado por: -Daniel Moedas; -João Serafim; - Liliana Casimiro 7 de Fevereiro de 2012
Disciplina: Biologia e Geologia; Docente: Maria João Quintanilha; 11ºA
Relatório de Geologia Escola Secundária de Moura Biologia e Geologia
Índice Objectivos ------------------------------------------------------------------------------- Página 2 Introdução ------------------------------------------------------------------------------- Página 2 Actividade Laboratorial I -------------------------------------------------------------- Página 5 Actividade Laboratorial II ------------------------------------------------------------- Página 8 Conclusão ------------------------------------------------------------------------------- Página 10
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Objectivos - Cumprimento de todas as regras de laboratório; - Compreender a acção erosiva e de transporte num curso de água; - Determinação expedida do ângulo de atrito; - Compreender os movimentos em massa nas zonas de vertente;
Introdução Movimentos em Massa: situações em que se movimenta uma grande massa de materiais sólidos, quase sempre de uma forma brusca e inesperada, ao longo de uma vertente. Factores condicionantes dos movimentos em massa: - A inclinação dos terrenos: - Um terreno horizontal é estável; - Um terreno pouco inclinado é moderadamente estável; - Um terreno muito inclinado é instável. - As características litológicas das rochas. - A disposição no terreno, em particular a orientação e inclinação das camadas, ou da clivagem xistenta. - O grau de alteração e de fracturação dos materiais rochosos.
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Factores que desencadeiam os movimentos em massa: - Inclinação do terreno; - Precipitação; - Acção do Homem; - Ocorrência de sismos; - Gravidade; - Quantidade de água no solo; - Tipo de material de que é constituído o solo; - Tempestades nas zonas costeiras. Nas vertentes existem permanentemente movimentações de materiais devido à acção da gravidade. Existe grande variabilidade em tais movimentações, podendo ser extremamente lentas, imperceptíveis ao longo de muitos anos, ou verificar-se de forma devastadoramente rápida, transferindo para posições mais baixas grandes volumes de rochas e de sedimentos. Estas movimentações dependem do pendor da vertente e da estabilidade dessa vertente. Como se referiu, o "motor" das movimentações de massa é a gravidade. Numa vertente a força da gravidade pode ser decomposta em duas componentes principais, uma actuando de forma perpendicular (g p) e outra actuando tangencialmente (g t) à superfície da vertente. À medida que a inclinação da vertente aumenta a componente tangencial (g t) da gravidade aumenta e a componente perpendicular (g p) diminui. A componente tangencial da gravidade é a responsável pela eventual movimentação e designa-se geralmente por tensão tangencial. As forças que se opõem ao movimento (atrito, coesão de partículas, etc.) são vulgarmente designadas por forças de resistência. A quantidade de água no solo pode ser determinante para criar instabilidade numa vertente. Nesta experiência queremos simular os movimentos em massa com e sem influência da precipitação numa tábua em plano inclinado, tal como pode acontecer com os movimentos em massa. Os cursos de água apresentam-se como um agente de meteorização e erosão bastante importante. As águas em movimento provocam o desgaste físico das rochas do leito, tanto vertical, aprofundamento do canal fluvial, como lateralmente, proporcionando assim o alargamento do canal fluvial. Essa acção de desgaste deve-se ao movimento dos materiais sólidos que se encontram na água. Todos os materiais 3
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sólidos que se encontram soltos são arrastados por acção da pressão da água. Este processo de remoção dos materiais tem o nome de erosão. Depois dos detritos seres meteorizados e erodidos, actua o transporte. Os materiais sólidos que adquirem o nome de detritos são a carga sólida do curso de água e são arrastados por ela. A capacidade de transporte destes detritos aumenta significativamente com o aumento da velocidade das águas. Podendo até remobilizar os materiais os detritos estagnados nas albufeiras. O transporte pode dar-se por suspensão de detritos finos, por saltação, rolamento e também arrastamento para os materiais mais pesados e grosseiros. Por fim, quando a velocidade da água é reduzida dá-se a deposição dos detritos, sedimentando-se e os detritos adquirem o nome de sedimentos. Os sedimentos mais pesados depositam-se mais a montante, visto que a velocidade da água já não é suficiente para os continuar a transportar, no entanto é suficiente para transportar ainda os sedimentos mais finos que se depositam em zonas mais a jusante. O transporte das partículas rochosas pela água só é possível enquanto esta estiver em movimento. Com efeito, só a energia cinética da água em movimento permite a deslocação de materiais que são mais densos do que o líquido que os transporta. Assim que a água começa a perder velocidade, o que acontece por exemplo quando os rios chegam aos oceanos, deixa de poder deslocar os fragmentos de rocha. Sem nada que provoque o seu transporte, a acção da gravidade leva à queda vertical destes fragmentos; é a denominada sedimentação.
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Actividade Laboratorial - 1 Determinação expedita do ângulo de atrito
Figura: Sedimentos utilizados na experiência.
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Areia fina
Areia grossa
Cimento
Solo vegetal
Pedras
Após os sedimentos serem humedecidos:
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Apresentação de resultados:
Areia fina Areia grossa Cimento (papel de argila) Solo vegetal Terra Pedras
Seco
Humedecido
50º 40º 43º 35º 33º 45º
60º 80º *Não cai 80º 100º 30º
*Nota: A razão pela qual o cimento humedecido não caiu é devido ao facto de este apresentar partículas mais finas. Após ser humedecido, estas partículas tornam-se bastante coesas o que implica que estas não se “descolem” da placa de madeira (representativa do solo). Contudo, quando estas são completamente “encharcadas” , de
água caiem de forma bastante rápida. Com excesso de água não é necessário um ângulo de atrito para os sedimentos caírem, pois essa acção é imediata. Discussão, Manual Página 36:
1. Areia fina 2. 2.1- Pedras 2.2- Seco: pedras; Humedecido: terra; 2.3- Seco: terra; Humedecido: pedras; 3. Existe. O ângulo de atrito diminui com o aumento da quantidade de água colocada nas pedras. Nos restantes sedimentos quanto maior a quantidade de água maior o ângulo de atrito. 4. Existe. Um maior o ângulo de atrito implica um maior valor de velocidade. 5. Com os resultados obtidos entre as duas situações, pode-se constatar que a água no solo faz reduzir o atrito porque a velocidade aumenta de um meio sem água para um meio humedecido. Esta experiência assemelha-se com a realidade. A tábua é um terreno inclinado, e a água que é borrifada, simboliza a precipitação. Assim pode-se concluir, que a precipitação leva, a que uma massa se movimente com mais facilidade ao longo da vertente.
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