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Relatório Final – Projeto Leis de Newton

09/12/2011 in 2108, Experimentos, Projetos, Relatório

 1º ano – Turma 2108

Professor: Sérgio Lima

Integrantes:

Cristovam Ullmann – nº 6

Igor Nunes – nº 12

Marcos Motta – nº 22

Tommy Lau – nº 31

 

Sobre o trabalho:

O grupo, no laboratório de física, fez o experimento e calculou as medidas com o objetivo de achar o coeficiente de atrito(µ). Para iniciar o experimento, escolhemos dois corpos A e B de massa respectivamente igual a 100g e 90g, montamos o sistema e verificamos que h é 28,5 cm e x é 6,5cm.

Dados do problema:

Bloco a: 100g – 0,1 kg

Bloco b: 90g – 0,09kg

Altura h: 28,5cm – 0,0285m

Distancia x: 6,5cm – 0,065m

Tempos de a ‘cair’ os 28,5cm – 0,6s  (tempo médio)

 

Resolução:

Usaremos a seguinte equação para determinar µ

µ = (Ma.h) / (Ma + Mb). x + Mb.h

Substituindo os valores na equação:

µ = (0,09 . 0,285)/(0,1 + 0,09).0,065 + 0,1. 0,285)

µ = 0,02565 / 0,04085

Logo: µ é aproximadamente 0,63

Incertezas:

Como foram utilizadas réguas escolares para medir-se a altura h e a distância x, há imprecisões milimétricas que pode ter modificado o resultado, mesmo que milimetricamente. E como foram usadas aproximações em certos momentos, o resultado também pode ter sido modificado. Para evitar erros de medição, o experimento foi realizado mais de uma vez.

 

Velocidades e acelerações (outros elementos calculados):

Para aceleração depois que o bloco ‘b’ não sofra mais tração por parte do bloco ‘a’:

Como: Fat = Fr =m.a  ; então Fat = m.a ; µ.N = m.a ; µ.mg = m.a  ;

µ = a/g

Logo: a = µ.g

Considerando g = 10m/s² e adotando o numero 0,63 (aproximação) como µ então:

a = 0,63 . 10

a = 6,3m/s²

A aceleração (para depois que não haja mais tração do bloco ‘a’ sobre o ‘b’, depois que o bloco a ‘cai’ os 28,5cm) é no sentido oposto da velocidade, no sentido oposto ao positivo do eixo x , fazendo-a ser negativa. Então a = -6,3m/s²

 

Para aceleração enquanto há tração do bloco ‘b’ pelo bloco ‘a’:

Em a:    Pa – T = ma . a

Em b:   T = mb . a

Pa  = (ma + mb) a

Substituindo os valores:

1 = 0,19a    ;      a = 1/0,19m/s²

 

Considerando que o experimento ocorreu em 0,6s(até o momento que ‘b’ não sofra mais influencia de ‘a’), que no inicio do experimento, o sistema todo estava em repouso (logo v0 = 0) a equação:

V=v0 + at    ;    v = at   ;  v = 1/0,19 . 0,6

V é aproximadamente 3,16 m/s

Essa velocidade no tempo 0,6 (momento q acaba a tração pelo fio) é igual a velocidade inicial do momento que o bloco ‘b’ começa a ser acelerado para o sentido oposto ( a = -6,3m/s²)

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: 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.

Roteiro Final- Replicação do Experimento

08/12/2011 in 2108, Experimentos, Projetos-Aprendizagem, Relatório

Colégio Pedro II – U. E. Centro
Grupo: Mariana Fiami     nº: 23
Isabella Barbalat             nº: 14
Dante Oliveiro                  nº:9
Ano: 2011         Turma: 2108       Professor: Sérgio Lima

Com base nos dados coletados no laboratório de física e com as fórmulas fornecidas pelo professor, pudemos chegar às seguintes grandezas:

Grandezas:

-mA(horizontal): 0,9 kg.
-mB(vertical): 0,115 kg.
*m: massa
-h: 0,9 m
*h: altura
-x: 1,05 m
*x: distância percorrida por mA.

Forças Atuantes:

Em A
P: peso (mA.g)
mA: massa de A
a: aceleração
g: gravidade
N: normal
N-P=mA.a

Em B
Fat: força de atrito
mB: massa de B
T= mB.a+μ.mB.g

Para calcularmos µ usaremos a seguinte fórmula:
µ = mA.h / (mA + mB). x + mB.h
µ=0,9.0,9 / (0,9+0,115). 1,05 + 0,115.0,9
µ=0,81 / 1,02075 + 0,1035
µ=(0,81 + 0,105647625) / 1,02075
µ=0,915647625 / 1,02075
µ~0,89

O coeficiente de atrito entre a superfície e o bloco B é aproximadamente 0,89.

Incertezas:

- Desprezamos a massa do fio de nylon e da roldana.
- Como a distância e o tempo foram medidos com fita métrica e cronômetro de celular, o que dá imprecisão aos resultados.
- O coeficiente de atrito foi arredondado.

Devido a essas incertezas, é possível saber que o resultado final de µ não é tão preciso.

:)

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 Frk·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