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O Relatório Física 1ª Lei de Newton

Por:   •  30/5/2019  •  Relatório de pesquisa  •  1.086 Palavras (5 Páginas)  •  234 Visualizações

Página 1 de 5

□ Relatório de Física                                                        Nota

□ Professor: Paulo Afonso Franzon Manoel[pic 2]

□ Alunos:

Eduardo Tomaz Ferreira de Lima RA 2015129272

Francisco Grácio Pessoa RA 2015130801

Gustavo Henrique Giro RA 2010117873

Paulo Renato Ferreira Melanda RA 2015129288

Roberto Reis Costa RA 2015129976

□ Curso: Engenharia Elétrica

□ Data: 20/11/2015

□ Ano/Período: 1° / 2°

Título do Experimento:

CARRINHO NO TRILHO COM COLCHÃO DE AR EM PLANO INCLINADO

Objetivo:

        Verificar experimentalmente a validade dos postulados teóricos da 1ª Lie de Newton.

Revisão da Literatura

1ª Lei de Newton: “Se o corpo está em repouso ele permanece em repouso. Se ele está em movimento, continua com a mesma velocidade (mesmo modulo e mesma orientação”.

Segundo Halliday, antes de Newton formular sua primeira lei, pensava-se que um corpo para se manter em movimento constante era necessário de uma certa influência (força) e considerar um corpo em seu “estado natural” somente quando encontrava em repouso. Para um corpo se manter em movimento seria necessário de ser impulsionado, puxado ou empurrado.

A partir de duas observações conseguiram chegar em um resultado final;

1º. Quando um disco de metal é lançado em cima de uma superfície de madeira, ele realmente diminuirá sua velocidade até um momento de entrar em repouso, sendo necessário ser empurrado ou puxado para possuir uma velocidade constante para que continue em movimento.

2º. Ao remessar o mesmo disco do primeiro experimento em uma superfície de gelo (rinque de patinação) com a mesma força, podemos observar que o disco irá percorrer uma distância maior do que na superfície de madeira. Isso é conhecido como superfície sem atrito, na qual onde o disco não diminuirá de velocidade tão rápida.

Newton pode concluir que um corpo manterá em movimento com velocidade constante se nenhuma força agir sobre ele. Chegamos na primeira lei

        Em relação à segunda lei de Newton temos a seguinte equação:

F=m.a

        A partir dela, podemos encontrar a equação que define a força peso:

Força peso = P = m.g
Onde: g = 9,8 m/s²
m = massa do corpo dada em kg.
F
N: Força de reação normal ao plano.

        Em relação ao plano inclinado, cujo diagrama abaixo facilita nosso entendimento, podemos decompor a foça peso em suas duas componentes:

[pic 3]

P
x = componente do peso na direção do eixo x
P
y = componente do peso na direção do eixo y

        Os módulos das componentes P
x e Py são obtidos a partir das relações trigonométricas do triângulo retângulo, de acordo com o esquema abaixo:

[pic 4]


        Do triângulo retângulo temos que:
sen? é o cateto oposto (P
x) sobre a hipotenusa (P):

     , e:
[pic 5][pic 6]


        Para determinarmos a aceleração com que o bloco desce o plano inclinado, utilizaremos a Segunda Lei de Newton (FR = m.a)

P
x = FR
P
x = m . a
P
x = P. sen?
m.a = P. sen?

Sendo o peso P = m.g, temos:

m.a = m.g. sen?

Simplificando-se as massas encontramos o valor da aceleração.

a = g .sen?

Notamos que a aceleração do corpo não depende de sua massa.

Na direção do eixo Y, temos:

FN – Py = m.a

Como a aceleração é nula na direção de y, a relação acima se anula:

F
N – Py = 0

MATERIAIS E MÉTODOS

  • Trilho de ar com graduação de 0mm a 1000mm, transferidor de 180º e 5 sensores– marca Romatex;
  • Cronômetro digital de 1 a 4 intervalos sucessivos;
  • Fonte de alimentação Sissa, 6/12vcc 5A;
  • Unidade geradora de fluxo de ar marca Della Pieve;
  • Carrinho para o trilho, de alumínio. 

        O Carrinho foi posicionado no ponto inicial, acionado o fluxo de ar, acionada a chave para liberação do eletroímã.

        A partir deste momento, deslizou até a posição final do plano inclinado, acionando os sensores posionados nas marcas 100mm, 300mm, 500mm, 700mm e 900mm, sendo que o primeiro sensor dispara os 4 cronometros, na posição 300mm, o primeiro cronometro para, na de 500mm o segundo cronometro para e assim sussecivante.

Resultados Obtidos:

Massa do carrinho: 101,43g

DADOS COLETADOS

Posição [m]

M1 [s]

M2 [s]

M3 [s]

M4 [s]

M5 [s]

0,1

0

0

0

0

0

0,3

0,276

0,276

0,275

0,274

0,275

0,5

0,169

0,168

0,17

0,17

0,168

0,7

0,138

0,139

0,137

0,137

0,138

0,9

0,122

0,122

0,121

0,121

0,123

DADOS COLETADOS (Δt)

Posição [m]

M1 [s]

M2 [s]

M3 [s]

M4 [s]

M5 [s]

0,1

0

0

0

0

0

0,3

0,276

0,276

0,275

0,274

0,275

0,5

0,445

0,444

0,445

0,444

0,443

0,7

0,583

0,583

0,582

0,581

0,581

0,9

0,705

0,705

0,703

0,702

0,704

DADOS COLETADOS (Vm Instante)

Posição [m]

M1 [m/s]

M2 [m/s]

M3 [m/s]

M4 [m/s]

M5 [m/s]

0,1

0

0

0

0

0

0,3

0,7246

0,7246

0,7273

0,7299

0,7273

0,5

1,1834

1,1905

1,1765

1,1765

1,1905

0,7

1,4493

1,4388

1,4599

1,4599

1,4493

0,9

1,6393

1,6393

1,6529

1,6529

1,6260

...

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