Relatório - Segunda Lei de Newton
Relatório - Segunda Lei de Newton
Relatório - Segunda Lei de Newton
Relatrio de experimento
Alunos: Isadora Nogueira de Arajo Marcela Coelho Lopes Ricardo Vital Barroso Professora: Lidiane Omena
Macei 2010
UFAL Universidade Federal de Alagoas CTEC Centro de Tecnologia Curso de Engenharia Civil
Relatrio do experimento acima citado realizado no laboratrio de fsica 1, sob orientao da professora Lidiane
Macei - 2010
SUMRIO
Material e Procedimentos Utilizados ...................................................... pg. 06 Resultados e discusso .......................................................................... pg. 08 Concluses ............................................................................................. pg. 11 Referncias Bibliogrficas ...................................................................... pg. 12
INTRODUO TERICA
Isaac Newton (1642-1727) desenvolveu o estudo da relao entre uma fora e a acelerao que ela gera. Sabendo que as foras so grandezas vetoriais, podemos calcular a fora total (ou fora resultante) que um corpo sofre, somando vetorialmente as foras que atuam sobre aquele corpo:
FR F1 F2 F3 ... (1)
Em seus estudos, Newton formulou que a velocidade de um corpo s se altera quando esse sofre a ao de alguma fora (Primeira Lei de Newton). Ou seja, quando a fora resultante que atua sobre um corpo igual a zero, sua acelerao tambm nula. Newton tambm formulou que: A acelerao de um objeto proporcional fora resultante exercida sobre ele, e a massa do objeto o fator de proporcionalidade entre a fora resultante e a acelerao (Segunda Lei de Newton). Ou seja:
a sua acelerao.
OBJETIVO
Investigar as relaes de proporcionalidades entre as grandezas fsicas descritas pela segunda lei de Newton.
O procedimento para tal experimento foi feito da seguinte forma: A maioria dos materiais j estava posta no lugar devido, como o cronmetro, o trilho de ar, a chave liga-desliga, o suporte para massas, entre outros. O que fizemos foi escolher a funo F2 do cronmetro, alinhar o sensor 01 com o carrinho para que o carrinho tivesse =0, e posicionar o sensor 02 at obter um =0,300m. A massa do
carrinho de 0,2103 kg foi dada. Acrescentou-se nos pinos do carrinho 2 massas de 20 g e 2 massas de 10 g totalizando M=0,06+0,2103=0,2703 kg e suspendeu-se no suporte de massas aferidas 1 massa de 20 g de maneira que a massa do suporte seria g. Aps todos os ajustes feitos, zeramos o cronmetro e desligamos o eletrom liberando o carrinho e anotando o intervalo de tempo indicado no cronmetro. Tal procedimento foi repetido trs vezes para cada um dos 06 pesos diferentes, acrescentando 10 g ao suporte de massas aferidas ao final de cada trs medies.
RESULTADOS E DISCUSSO
Como foram anotados todos os tempos e pesos, pode-se calcular o tempo mdio para cada peso, fazendo a mdia aritmtica dos tempos obtidos. , onde , e so os trs tempos obtidos para cada peso dado e
Em seguida, calculou-se a acelerao mdia para cada distncia por dois mtodos: No primeiro mtodo utilizou-se a frmula 2: a acelerao, a distncia entre os dois sensores e o tempo
-A fora resultante na massa suspensa ser -A fora resultante no carrinho ser Combinando as duas expresses: .
igual a
Depois de calculadas as aceleraes para cada peso, calculou-se a mdia das aceleraes calculadas das duas maneiras diferentes e o desvio percentual ( clculo da acelerao atravs das frmulas (7) e (8). ) do
A partir das anotaes tomadas no experimento e de clculos a partir de tais anotaes obtivemos a tabela: ( ) 0,300 0,300 0,300 0,300 0,300 0,300 0,2703 0,2703 0,2703 0,2703 0,2703 0,2703 0,029 0,039 0,049 0,059 0,069 0,079 0,803 0,703 0,638 0,591 0,553 0,522 0,806 0,705 0,642 0,590 0,552 0,521 0,805 0,706 0,638 0,590 0,551 0,522 0,805 0,705 0,639 0,590 0,552 0,522 0,926 1,207 1,469 1,724 1,969 2,202 ( ) 0,949 1,235 1,503 1,756 1,993 2,216 0,937 1,221 1,486 1,740 1,981 2,209 Desvio 1,23% 1,15% 1,14% 0,92% 0,61% 0,32%
Foi calculado um desvio percentual do clculo da acelerao menor que 5% para cada peso e como o experimento feito com uma tolerncia de erro de 5% podemos afirmar que o procedimento cinemtico do clculo da acelerao igual ao procedimento dinmico do clculo da acelerao. A partir dos dados obtidos foi feito um grfico da fora resultante pela acelerao do carrinho:
0.6 0.5 Fora Resultante (N) 0.4 0.3 F(a) 0.2 0.1 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 Acelerao (m/s)
Grfico 01 9
O grfico obtido linear e mostra que a fora resultante varia numa relao de proporcionalidade direta com a acelerao. O grfico 01 toca o eixo y no ponto onde a=0,04m/s, portanto esse o valor do coeficiente linear B do grfico. E calculando a tangente do ngulo desse grfico com a horizontal temos seu coeficiente angular A, como essa tangente vale 0,27 esse o coeficiente angular do grfico.
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CONCLUSO
No primeiro experimento, que foi realizado no dia 14 de setembro de 2010, vimos que a acelerao do carrinho foi a mesma calculada atravs da frmula 6 e atravs da frmula 2, e vimos que a fora resultante num corpo diretamente proporcional sua acelerao. Atravs disso podemos concluir que a fora resultante sobre um corpo igual ao produto da massa do corpo pela acelerao do corpo, que a Segunda Lei de Newton. Podemos concluir, tambm, que o coeficiente angular do grfico de fora resultante pela acelerao a massa do corpo em questo, nesse caso, a massa total do carrinho.
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REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS
Apostila de Laboratrio de Fsica elaborada pela professora Maria Cristina Hellmeister.
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