Relatório de Física – Análise dos Bloquinhos

Colégio Pedro II – Campus Cento

Disciplina: Física

Professor: Sérgio Lima

Turma: 1203

Alunxs:   Hugo Richard                          nº:11

Julia Ferreira                                            nº: 17

Juliana Barbosa                                       nº: 19

Rayane Proença                                       nº: 30

Renata Leitão                                           nº: 32

 

Roteiro de Física

Análise dos Bloquinhos

 Nessa 2ª certificação foi desenvolvido um trabalho em grupo que consistia em analisar a parte cinemática e dinâmica de um experimento com bloquinhos.

 Dois bloquinhos são utilizados. O primeiro, de massa 0,085kg, localiza-se em cima da mesa preso por um peso em cima dele. O segundo, de massa 0,105kg, fica pendurado por uma roldana que o liga ao primeiro bloquinho. Quando o peso é retirado do primeiro bloquinho, o segundo cai de uma altura h até o chão. Conhecendo a Lei da Inércia, sabe-se que um corpo que está em movimento continua em movimento se não houver uma força que atue sobre ele. Devido à força de atrito, o primeiro bloquinho para à uma distância X, além da h também percorrida. Todo o procedimento teve uma duração de 0,450s.

 A partir daí, inicia-se a análise do experimento:

Dados da questão:

Massa do bloquinho 1: m1 = 0,085kg + 0,001kg

Massa do bloquinho 2: m2 = 0,105kg + 0,001kg

h = 0,465m + 0,001m

X = 0,535m + 0,001m

t = 0,450s

Com os dados em mãos, aplica-se a fórmula do sorvetão para se achar a aceleração teórica dos bloquinhos no percurso h.

S = S° + V°t + at²/2

S – S° = 0t + at²/2

h = at²/2

0,465 = a(0,450)²/ 2

a ~ 4,6m/s²

Sabe-se que o primeiro bloquinho, durante o experimento, sofre a influência da força de atrito. Para que se dê continuidade à análise é preciso achar o valor do coeficiente de atrito atuante, ou o também conhecido por M(mi).

M = m1 x h / (m1 + m2)X + m2 x h

M = 0,085 + 0,001 x 0,465 + 0,001/ (0,085 + 0,001+0,105 + 0,001)0,535 + 0,001+0,105 + 0,001 x 0,465 + 0,001

M = 0,039 + 0,0005/0,19 + 0,002 x 0,535 + 0,001+0,048 + 0,0005

M = 0,039 + 0,0005/0,101 + 0,001+0,048 + 0,0005

M = 0,039 + 0,001/0,149 + 0,002

M = 0,261 + 0,008

Com o valor de M, podemos agora achar a aceleração experimental, ou seja, aquela que nos traz um valor mais “aproximado” do real, já que se utiliza, na sua composição, da força de atrito presente.

a = g(m1 – M x m2)/m1+m2

a = 10(0,085 + 0,001 – 0,261 + 0,008 x 0,105 + 0,001)/0,085 + 0,001 + 0,105 + 0,001

a = 10(0,058 + 0,001)/0,190 + 0,002

a = 0,58 + 0,001/0,19 + 0,002

a = 3,052 + 0,041m/s²

Aplicaremos o M agora na fórmula a seguir para descobrirmos a velocidade em que se encontrava o primeiro bloquinho no percurso h.

Vf²1 = 2 x g x h(m1 – M x m2/ m1 + m2)

Vf²1 = 9,3 + 0,001 (0,085 + 0,001 – 0,261 + 0,008 x 0,105 + 0,001/0,190 + 0,002)

Vf²1 = 9,3 + 0,001 (0,085 + 0,001 – 0,027 + 0,001/0,190 + 0,002

Vf²1 = 9,3 + 0,001 (0,058 + 0,002/0,190 + 0,002)

Vf²1 = 9,3 + 0,001 x 0,305 + 0,014

Vf²1 = 2,837 + 0,130 m/s

 

Sabe-se que a Vf do bloquinho no percurso h é igual a sua Vo no percurso X, assim:

Vf1 = Vo do Δx

Considerando Vo como Vf2, temos agora que, para descobrir a nova aceleração que toma o primeiro bloquinho ao iniciar seu percurso em X, utilizar a fórmula de Torricelli:

Vf2 ²= Vo2² – 2a’ x X

0² = (2,837 + 0,130)² – 2 x a’ x X

0 = 8,048 + 16,096 – 2 x a’ x 0,535 + 0,001

0 = 8,048 + 16,096 – 1,07 + 0,001 x a’

-8,048 + 16,096 = -1,07 + 0,001 x a’

-a’ = – (8,048 + 16,096/ 1,07 + 0,001)

a’ = 7,521 + 15,049m/s²

Sabendo que o da nova aceleração é teórico e conhecendo as Leis de Newton, é possível aplicar a fórmula seguinte para ter seu valor dinâmico:

Fat = m2 x a’ 

 M x m2 x g = m2 x a’

0,261 + 0,008 x 0,105 + 0,001 x 10 = 0,105 + 0,001 x a’

0,027 + 0,001 x 10 = 0,105 + 0,001 x a’

0,27 + 0,001/ 0,105 + 0,001 = a’

a’ = 2,571 + 0,033m/s²

Depois de tudo resolvido, termina-se a análise do experimento dessa certificação. (: