RELATORIO LABORATORIO DE FISICA 2 °

[pic 1]

CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA AGROALIMENTAR

UNIDADE ACADÊMICA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA AMBIENTAL

CAMPUS DE POMBAL

DISCIPLINA: Laboratório de Física

PROFESSOR: José Roberto

RELAÇÃO ENTRE MASSA E ACELERAÇÃO

(SEGUNDA LEI DE NEWTON)

RELATÓRIO Nº: 01

AUTOR: Aline Rodrigues Silva

            Viviane Araújo de Sousa

MATRÍCULA: 915110269

                      914110180

TURMA: 2A

Realização do Experimento: 22 /11/ 2016[pic 2]

Pombal/PB

Novembro de 2016.

1. RESUMO:

     O experimento realizado no laboratório trata-se da segunda Lei de Newton que demonstra como a força e a aceleração se relacionam: essas duas grandezas são diretamente proporcionais. Isso quer dizer que, se aumentarmos a força, a aceleração irá aumentar na mesma proporção.

     De acordo com essa lei, para que se mude o estado de movimento de um objeto, é necessário exercer uma força sobre ele que dependerá da massa que ele possui. A aceleração, que é definida como a variação da velocidade pelo tempo, terá o mesmo sentido da força aplicada. Ao aplicar uma força sobre um objeto, imprimimos sobre ele uma aceleração que será dependente de sua massa, sendo que quanto maior a massa do objeto, menor será a aceleração exercida, Portanto, de acordo com o aumento da massa, maior será a força que deve ser aplicada para que seja alterado o estado de movimento.

     O objetivo do experimento foi demonstrar a relação entre a força resultante de um determinado objeto com a aceleração adquirida pelo mesmo quando se percorre um trilho de ar, deslocando a massa em diferentes situações no percurso.

INTRODUÇÃO:

        A 2° lei de Newton, também conhecida como o princípio fundamental da dinâmica enuncia que: "A aceleração é produzida quando a força atua sobre a massa. Quanto maior for à massa (do objeto a ser acelerado) maior a quantidade de força necessária (para acelerar o objeto)”.

       É feita uma relação da resultante das forças aplicadas em um corpo qualquer e as resultantes das forças exercidas sobre ele. Essa força resultante vai fazer com que esse corpo sofra uma aceleração, ou seja, irá sofrer uma alteração na sua velocidade.

       A partir desta lei se define a força como uma grandeza necessária para se vencer a inércia de um corpo. Também é possível se chegar a outra definição, a Força Peso que corresponde à atração exercida por um planeta sobre um corpo em sua superfície.

     É fácil perceber que, se quisermos acelerar um corpo, por exemplo, desde o repouso até 20Km/h em um intervalo de tempo de 10s, a intensidade da força que teremos de aplicar dependerá da massa do corpo. Se, por exemplo, o corpo for um carro de pequeno porte, é evidente que a força necessária será muito menor do que se tratasse de um caminhão. Desta forma, quanto maior a massa do corpo, maior deverá ser a intensidade da força necessária para que ele alcance uma determinada aceleração. Foi Isaac Newton quem obteve essa relação entre massa e força, que constitui a segunda lei de Newton ou princípio fundamental da dinâmica. Temos, então que a aceleração de um corpo submetido a uma força resultante externa é inversamente proporcional à sua massa, e diretamente proporcional à intensidade da força.

1. MATERIAIS:

• Barbante;
• Porta-peso;
• Carrinho;
• Trilho de ar;
• Pesos de 10g e 20g;
• Cronometro Digital;
• Compressor;
• Sensores;
• Eletroímã.

 

1. MÉTODO:

      Primeiramente, conectou-se a chave liga-desliga ao cronômetro. Posicionamos o primeiro sensor na posição X1= 0,41 m e conectamos o cabo no terminal S1 do cronômetro, fazendo o mesmo com os demais sensores nas posições X2=0,56, X3=0,71, X4=0,86 conectando seus cabos aos terminais S2, S3, S4 respectivamente, do cronômetro. Em seguida verificou-se a massa do carrinho (Mc=0,220kg), em seguida adicionamos ao porta-pesos (8g) uma massa de 60g, considerando a massa da roldana  (5g), a massa acrescentada será de Ma=0,065kg. A força aceleradora é proporcional ao produto da massa suspensa (Ms=0,028) pela gravidade (g=9,81) P=0,028 x 9,81=0,2747N. Assim, a massa total do sistema será igual a soma de (Ma + Ms + Mc) kg. Mt= 0,313kg, a massa total permanecerá constante durante todo o processo.

     Após ligar o cronômetro fixou-se o carrinho no eletroímã com o ajuste da tensão aplicada ao mesmo. Ajustou-se o cronômetro na função F2 e o zerou. Em seguida, ligou-se o compressor de ar e desligou-se a chave simples (liga\desliga) rapidamente.

     Foram anotados os valores dos tempos marcados no cronômetro, tornando a zerar o cronômetro a cada etapa, as massas foram deslocadas do carrinho para o porta-pesos a cada etapa.

1. RESULTADOS E DISCUSSÕES:

Transferiu-se uma massa de 60g ao carrinho e deu-se inicio ao procedimento.

• ETAPA I

Usando a formula , encontramos as seguintes acelerações:[pic 3]

Tabela 1

∆X(m)	M(kg)	FR (N)	t(s)	a(m/s2)	F/a (kg)
0,15	0,313	0,2747	0,566	0,9365	0,2933
0,30	0,806	0,9236	0,2974
0,45	0,993	0,9127	0,3009
0,60	0,115	0,9074	0,3027
	Média	0,9200

• ETAPA II

Transferiu-se uma massa de 10g do carrinho para o porta-pesos e calculado uma nova força peso, pois a massa suspensa foi alterada. Fr=Ms x g =0,038 x 9,81=0,3728N.

Tabela 2

∆X(m)	M(kg)	FR (N)	T(s)	a(m/s2)	Mxa (N)
0,15	0,313	0,3728	0,489	1,2546	0,2971
0,30	0,698	1,2315	0,3027
0,45	0,860	1,2169	0,3063
0,60	0,996	0,9072	0,4109
	Média	1,1525