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by lucas fernando

Relatório Experimental

08/12/2011 in 2011, 2102, Atividade-Alunos, CP2, Física, Projetos, Projetos-Aprendizagem, Simulação

Colégio Pedro II – Unidade Escolar Centro

Nomes: Lucas Borges Ferreira  – N°.:15

Lucas Fernando – N°.:16

Victor Seixas – N°.:31

Turma: 2102

Roteiro

Baseado na publicação do professor sobre o roteiro, realizamos os seguintes passos:

- Através da balança cedida pelo professor no laboratório, medimos a massa de cada bloco.  Bloco A= 0,9 Kg / Bloco B= 0,1 Kg

- Distância percorrida pelo Bloco A: 0,41 m

-Distância percorrida pelo Bloco B(altura): 0,18 m

- Através da ligação dos blocos A e B por um fio que percorria essa distância, foi cronometrado o tempo gasto.
t=0,3 s

Forças atuantes:

Bloco A – Peso (P=Ma.g)
Tração do fio (T=Pa-Ma.a)

Bloco B – Peso (P=Mb.g)
Tração do fio (T = PB + μ .mB. g)
Reação horizontal de N = mB .g;
Força de atrito: F r = μ k · N

O coeficiente de atrito foi calculado pela seguinte fórmula:
 
μ k =  Ma.h / (Ma+Mb)x + Mb.h
μ k = 0,9.0,18/ (0,9+0,1)0,41+0,1.0,18
μ k ≈ 0,378

Consideração: A massa da roldana e do fio (nylon) é desprezível, logo não altera o resultado.

Incertezas:  Algumas medidas, como a distância e a altura, podem haver pequenos erros de milímetros, logo o resultado final terá alguma imprecisão.

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by Anna Beatriz Maués

Roteiro de Replicação do Experimento

08/12/2011 in 2011, 2104, CP2, Experimentos, Física, Projetos, Projetos-Aprendizagem, Relatório, Simulação

Colégio Pedro II – Unidade Escolar Centro

Turma: 2104, 1º ano – 2011

Grupo: Anna Maués

Bruno Bernhardt

Stefany Scaler

Yuri Sousa

  Licença Creative Commons
Relatório do 3º projeto de fisica de Anna Maués, Bruno Bernhardt, Stefany Scaler e Yuri Sousa é licenciado sob uma Licença Creative Commons Atribuição-Uso não-comercial-Vedada a criação de obras derivadas 3.0 Brasil.

ROTEIRO DE REPLICAÇÃO DO EXPERIMENTO

  • O presente texto, tem como objetivo compor a última etapa do Projeto Leis de Newton, seguindo o roteiro anteriormente publicado, onde teríamos de reproduzir no Laboratório de Física uma simulação com o intuito de  medirmos o coeficiente de atrito entre um bloco e uma superfície, por deslizamento.
  •  A primeira observação a ser ressaltada é a não-equivalência de uma simulação a um experimento real, uma vez que na primeira, trata-se de uma situação ideal, livre de fatores externos e no segundo, torna-se difícil o controle de determinados erros, por serem imprevisíveis.
  • A partir da análise da simulação observamos que:
1. Sob o bloco A atuam o  peso mAg e a tensão da corda T (até o ponto O)
2. Sob o bloco B atuam o  peso mBg, a tensão da corda T (até o ponto O), a reação da superfície N=mBg e a força de atrito Fr=μk·N
A partir desses dados, pode-se estabelecer relações neste sistema, tanto cinematicamente quanto dinamicamente, chegando à fórmula do coeficiente de atrito:
  • Embasados teoricamente sobre o trabalho, parte-se à parte experimental.
  •  No dia 29/12 o nosso grupo elaborou no Laboratório a etapa experimental e fez uso de:
2 massas, uma roldana, mesa, fio de nylon, fita crepe, cronometro, balança e régua milimetrada.
As massas foram pesadas 3 vezes sucessivas e marcaram o mesmo valor:
Ma= 52g=0,52kg
Mb= 50g=0,50kg
h = 8cm=0,08m
A seguir, iniciamos o experimento e medimos o x três vezes a fim de elaborarmos uma média aritmética para reduzir, dentro do possível, os erros.
X1=6,3cm
X2=7,0cm
X3=6,3cm
X médio: 6,7 cm= 0,067m
Substituindo na fórmula enunciada anteriormente:
μk =0,52.0,08 / (0,52 + 0,5 ). 0,067 +0,5 . 0,08
Que ao colocarmos em um supercomputador achamos aproximadamente μk=0,383!
E por último, fazendo o uso dos algarismos significativos, temos: μk= 0,38 aproximadamente.
FOTOS E VÍDEOS


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by Lívia Deiró

Relatório Final – Projeto Leis de Newton

08/12/2011 in 2011, 2104, Atividade-Alunos, CP2, Experimentos, Física, Projetos, Projetos-Aprendizagem, Relatório, Simulação


Colégio Pedro II – Unidade Escolar Centro

Turma: 2104

Grupo:

Lívia Deiró                                  nº 23

Ana Beatriz Garcia                    nº 04

Iago Trapani                               nº 17

Thiago Mussel                           nº 32

 

Relatório Final – Projeto Leis de Newton

 

  • Resumo do Experimento:

Dois blocos A e B, ligados por um fio e uma polia ideais, onde o bloco B está pendurado em uma altura denominada “h”. Ao cair, este provoca uma reação no bloco A, que se locomove “h” mais um trecho até parar completamente. Este trecho determinado “x”, juntamente a outras medidas será utilizado para determinar μ, ou seja, o coeficiente de atrito.

  • Passo a Passo:
  1. Primeiramente medimos as massas dos blocos A e B:

*Blocos B e A sendo pesados respectivamente.

  1. Após feito isto conectamos os dois blocos e os posicionamos. Medindo em seguida a altura “h”:

 

                                      *Altura “h” sendo medida com o auxílio de uma trena.

  1. Com a altura já medida, medimos a distância do bloco A até a polia, vamos chamá-la de distância “d”.

 

*Distância do bloco A até a polia sendo medida.

  1. Após coletadas essas medidas, marcamos a altura “h” na distância “d”, para que pudéssemos ver quanto o bloco andou após o movimento resultante da medida da altura.

 

*Altura “h” sendo marcada na distância “d”.

  1. Após coletadas as medidas fixas, soltamos o bloco A, que antes estava sendo segurado, para que este pudesse ser “puxado” pelo bloco B. Fizemos isso três vezes. Também marcamos o tempo encontrado em cada uma das tentativas:

 

*Medidas encontradas em cima da distância “d”. Para tempo temos 1 s, 0,8 s e 0,81 s respectivamente.

  1. Após possuirmos todas as medidas que necessitávamos montamos algumas tabelas para nos organizarmos melhor:
 

Distância “d”

Altura “h”

 Quanto andou (em d)

Tempo (s)

1ª Tentativa

1,2 m

0,43 m

0,9 m

1s

2ª Tentativa

1,2 m

0,43 m

0,968 m ≈ 0,97 m

0,8s

3ª Tentativa

1,2 m

0,43 m

0,895 m ≈ 0,9 m

0,81s

Média (quando aplicável)

1,2 m

0,43 m

0,92333… m ≈ 0,92 m

0,97s

 

 

Bloco A

Bloco B

Massa

0,179 Kg ≈ 0,18 Kg

0,249 Kg ≈ 0,25 Kg

 

  1. Com isto começamos a identificação de forças e os cálculos:
    • Subtraímos0,43 m(“h”) de0,92 m(Quanto andou em “d”) para achar “x”:

0,92 – 0,43 = 0,49 metros

  • Forças em A:

T – Fat = ma . a

T = ma . a + Fat

T = ma . a + μ mag

Forças em B:

P = mb . g

mbg – T = mb . a

T = mbg – mba

  • Aplicação da Fórmula:

Fórmula: μ = Mb.h / (Mb + Ma). x + Ma.h

μ = 0,25 . 0,43 / (0,25 + 0,18) . 0,49 + 0,18 . 0,43

μ = 0,1075 / 0,2107 + 0,0774

μ = 0,1075 / 0,2881

μ = 0,373134328 ≈ 0,4

μ = 0,4

  • Incertezas:

- Temos incertezas quanto a medição, já que a trena poderia conter alguns erros em milímetros.

- Temos uma provável diferença no resultado, devido a utilizar-se para os cálculos polia e fio  como ideais, ou seja não considerar suas massas.

- Temos também incertezas por conta de arredondamentos, das medidas e do próprio coeficiente de atrito.

Observações: o tempo marcado pelo cronômetro foi desprezado, por ter-se uma forma mais eficiente de encontrar a grandeza buscada (coeficiente de atrito).

Licença Creative Commons
Relatório Final – Projeto Leis de Newton está licenciado sob uma licença Creative Commons Atribuição-Uso não-comercial-Vedada a criação de obras derivadas 3.0 Brasil.

 

 

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by Tayná Teodoro

Relatório – Leis de Newton – 3ª certificação

08/12/2011 in 2102, CP2, Experimentos, Projetos, Projetos-Aprendizagem

Turma: 2102
Grupo:  
Breno Pusceddu – 4 
Diogo Vital – 6
Ivo Figueiredo – 10
Tayná Teodoro – 28

Introdução:
De acordo com o nosso mini-roteiro experimental, o grupo foi ao laboratório de física para montar um sistema no qual verificaríamos o μk, ou seja, o coeficiente de atrito na situação prescrita, e no qual provaríamos que um experimento digital não fica tão bem feito quanto um experimento real.

No laboratório:
Ao chegarmos, encontramos uma roldana solta, então decidimos montar nosso próprio sistema; a prendemos na mesa (que serviu como a superfície horizontal do sistema proposto) com fita adesiva. Após essa montagem, pegamos 2 blocos de massas distintas, o fio de “nylon”, a balança, a régua e uma fita métrica.

Verificação & Pesagem:
Ao pegarmos os materiais necessários para a realização do experimento, medimos a massas dos dois blocos com a balança, e os resultados foram mA = 0,157Kg e mB = 0,286Kg, no qual o bloco A ficaria preso verticalmente e o B ficaria sobre a mesa. Encontramos algumas dificuldades ao decidir o tamanho do fio de “nylon”, pois ele deveria ter o tamanho “ideal”, pois isso influenciaria na altura que o móvel iria cair e o bloco B deveria deslizar evitando a interferência no sistema, este ficou numa distância de 1,11m da roldana.

Cálculos & Resultados:
Antes de realizar enfim o experimento, medimos em quantos metros o bloco B estaria, com o fio de “nylon” esticado e o bloco A estando ao chão, estaria a 0,51m da roldana. Ao concluirmos a montagem, e as medições colocamos o sistema em movimento, soltando o bloco B, que até o momento estava mantido em repouso. E obtivemos os seguintes resultados: 

h1 = em relação ao bloco B = 0,6m
X = deslocamento horizontal do bloco B = 0,26m
h2 =  deslocamento vertical do bloco A até o chão = 0,6m

                                                                       
 
Então de acordo com a fórmula indicada pelo professor, para achar o μk (coeficiente de atrito cinético), é só fazer: 
μk =              mA . h______     A partir desta, colocamos os valores encontrados,
        (mA + mB). X + mB.h     medidos e calculados na fórmula e obtivemos o proposto. 

Lembrando dos dados necessários:
mA = 0,157 kg
mB = 0,286 kg
X = deslocamento horizontal do bloco B = 0,26m
h = deslocamento vertical do bloco A = 0,6m

Resultados finais:

 μk =                     0,157. 0,6_________  = ________0,0942______ =       0,0942___  =
        (0,157 + 0,286). 0,26 + 0, 286. 0,6        (0,443). 0,26 + 0,171          0,115 + 0,171

= _0,0942_ =  0,328
0,2866

Logo na situação montada o μk = 0,328. 


Observações finais: 

-> O experimento foi repetido 3 vezes, e nos 3 obtivemos os mesmos valores.

-> A simulação computacional de um experimento de física não é equivalente ao experimento real, porque simulações computacionais são produzidas em “condições ideais”, que não existem na realidade.

->Primeiro, medimos as grandezas do experimento, obtendo-as cinematicamente; elas também podem ser encontradas dinamicamente, como fizemos depois, nos cálculos.

-> No experimento realizado no laboratório, as condições acabam não sendo como no simulado. Isto é, há fatores externos que podem influenciar no experimento, como por exemplo a massa da roldana e do fio de “nylon” e a elasticidade deste.

-> A trena utilizada gera sempre uma imprevisão nas medidas para as grandezas métricas. O μ também terá uma pequena imprecisão, portanto, consideraremos apenas 3 casas decimais, sem arredondamentos, para que fique o mais próximo possível.


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