Colégio Pedro II – Unidade Escolar Centro
1º ano – Física
Nome: Luan, Marcelo, Renato, Vicente e Wallace Nº: 20, 23, 28, 32 e 33
104 – Professor: Sérgio

Referencial Teórico – Tendo como principal finalidade ter um primeiro contato com o laboratório de física e comparar os resultados encontrados dinâmica e cinematicamente, realizamos dois experimentos. No primeiro, um corpo é deslocado por meio de uma superfície até ser iniciado o movimento, e com base nas medidas encontradas é possível calcular o coeficiente de atrito entre o corpo e a superfície, e no segundo, dois corpos estão interligados e um deles, suspenso no ar, ao ser solto, dá início ao movimento no circuito(é calculada a aceleração no sistema). No primeiro experimento, constatamos que no ponto em que, ao ser erguida pela superfície, o corpo estiver na iminência de movimento, a força de atrito seria igual a uma força resultante do peso(P.seno do ângulo). Após alguns cálculos é possível constatar que nesse caso o coeficiente de atrito, um dos fatores que resultam na força de atrito, alem da normal, é igual a tangente do ângulo feito entre a mesa e a superfície onde se encontra o corpo. Enquanto no segundo experimento podemos tomar como base o algoritmo para resolução de problemas que envolvem as Leis de Newton. Primeiramente identificamos as forças que atuam em cada corpo. Chamamos o corpo suspenso pelo fio, cuja massa é desprezível, de m1 e portanto, como a aceleração no corpo suspenso é a da gravidade (9,8 m/s2), uma força de 9.8m1 deslocará o sistema num sentido enquanto a força de atrito do corpo que está em contato com a mesa funcionará como uma forma de resistência ao movimento. Chamando o corpo em contato com a mesa de m2 e lembrando que a força de atrito é o produto da normal, que no caso equivale a 9,8m2, com o coeficiente de atrito exercido pelo contato entre a massa e a superfície(Mi, encontrado no primeiro experimento), temos que a força de atrito seria Mi.9,8.m2. A aceleração será a força resultante sobre a massa total do sistema (m1+m2).

OBS: todas as medições práticas devem ser informadas com sua respectiva incerteza. No caso de medidas com a régua ou trena, representam a menor unidade que pode ser medida, no caso, o milímetro, na tomada de tempo, devem ser relevados a tempo de reação daquele encarregado do cronômetro. Quanto as grandeza calculadas, como a aceleração, é necessário utilizar a equação correspondente:

Soma A tem incerteza dA e B tem incerteza dB logo Incerteza d(A+= dA + dB
Subtração Incerteza d(A- = dA + dB
Produto Incerteza d(A. = B.dA + A.dB
Divisão Incerteza d(A. = [dA/A + dB/B].
Em relação à aceleração, que no caso do experimento pode ser encontrada através da fórmula 2S/ t2 (sendo S o espaço percorrido e t o intervalo de tempo), o seu erro pode ser encontrado pela equação
a=(erro de s/s+erro de t/t)(2s/t ao quadrado).

No experimento serão usados:
Dois corpos que no circuito proporcionem uma baixa aceleração, facilitando assim a medição do tempo e diminuindo a margem de possíveis erros. As massas usadas pelo grupo foram 125g(contato com a superfície) e de 95g(massa suspensa).
Uma Polia Fixa.
Um pedaço de barbante de massa desprezível.
Uma régua milimetrada de 30cm, ou se possível, uma trena milimetrada.
Um cronômetro.

Primeiro Experimento (cálculo do coeficiente de atrito)
Na superfície onde serão realizados os experimentos é colocado o bloco de massa m2, que no caso tem massa de 125g. Ao elevarmos a superfície, ate certo ponto a força de atrito anula a força resultante do peso, mas no instante de iminência do movimento da massa, as duas supostamente se igualariam e assim, é possível calcular o coeficiente de atrito através da tangente do ângulo feito entre a superfície elevada e a mesa. Sabendo que a tangente é o cateto oposto sobre o cateto adjacente encontramos:

Cateto Oposto – (62+-0,1) cm/ Cateto Adjacente – (90+-0,1) cm
Cateto Oposto – (58+-0,1) cm/ Cateto Adjacente – (90+-0,1) cm
Cateto Oposto – (57+-0,1) cm/ Cateto Adjacente – (90+-0,1) cm
Cateto Oposto – (56+-0,1) cm/ Cateto Adjacente – (90+-0,1) cm

Considerando como irrelevante o valor das incertezas, encontramos como valor médio da tangente e conseqüentemente valor do coeficiente de atrito 0,65.
Dica: na medição da tangente, a razão entre o cateto oposto e o cateto adjacente será sempre a mesma, independente do local de medição.

Segundo Experimento (sistema em movimento e cálculo da aceleração)
Mantendo a massa m2(125g), utilizada no primeiro experimento, em contato com a superfície para que haja força de atrito, cujo coeficiente já é conhecido, o corpo de massa m1(95g) é amarrado a um fio de barbante que também é amarrado na massa m2. Ao ser abandonado, o sistema sofre uma aceleração que como, já citada acima pode ser representada pela equação 2S/t2, onde S é a distancia percorrida pelo móvel na superfície e t é o intervalo de tempo em que ele realiza esse movimento. A distância foi aproximadamente parecida em todos os casos, sendo representada como (90+-0,1) cm.
Os valores encontrados para o tempo foram:
(1,66+-0,1) s
(1,85+-0,1) s
(1,56+-0,1) s
(1,91+-0,1) s
(1,54+-0,1) s
Valor médio = (1,7+-0,1) s

Aplicado os valores na equação da aceleração encontramos (62+-13) cm/s2.

Apesar da das complicações que fazem parte do trabalho, chegamos a uma margem de erro aceitável. Para reduzir erros, gravamos um vídeo para, com auxílio do aplicativo movie maker, fazer uma tomada de tempos mais precisa.