Alunas: Aimê Bomfim – nº 1
Isabela Leoni – nº 11 T : 2102
Letícia Riboura – nº 17
Em uma mesa coloca-se a roldana localizada em uma de suas laterais. Sobre a mesa colocaremos o bloco mais leve (
que estará ligado com outro bloco ( A ) por um barbante que passa pela roldana, de modo que o bloco A fique suspenso pelo barbante. O bloco A vai caindo até o chão puxando o bloco B.
As grandezas físicas a serem medidas são:
· As massas dos blocos A e B por uma balança;
· Seus respectivos pesos (massa vezes gravidade);
· A tração que B faz em A que é igual a tração que A faz em B ( 3ª Lei de Newton- Ação e Reação) ;
· A Força Normal que atua sobre o bloco B por estar em contato com a superfície da mesa (a força normal é igual a força peso do bloco B );
· O Atrito do corpo B que é contrário ao movimento relativo que é Mc vezes N, logo Mc vezes m.g (Mc corresponde ao coeficiente de atrito);
· A aceleração do sistema (teórica e experimental). Elas devem ser medida antes e depois da tração do fio ser atuada sobre o bloco B.
· A velocidade dos blocos antes e depois da tração do fio ser atuada sobre o bloco B.
· O coeficiente do bloco B.
O bloco A desce uma altura H até o chão. O Bloco B é puxado pelo bloco A, deslizando sobra a superfície da mesa uma distância X. Essas grandezas físicas e o tempo que o bloco A chega até o chão também serão medidos no laboratório, com o uso da régua e do cronômetro. As fórmulas e as leis de Newton nos ajudam a encontrar uma grandeza a partir de outra e por essa razão, essas grandezas se relacionam.
A cinemática do MUV e a dinâmica das leis de Newton serão bastante necessárias nesse experimento.
A aceleração teórica (é a aceleração esperada, em que se usa a dinâmica e as leis de Newton) é calculada da seguinte maneira. Isso é a aceleração do sistema quando há tração no bloco B.
m1.g – T = m1.a
T- Mc.m2.g-= m2.a
m1.g – Mc. m2.g = m1.a + m2.a
m1.g – Mc. m2.g= a ( m1 + m2 )
m1.g – Mc. m2.g/ m1 + m2 = a
Logo a = (m1 – Mc. m2)g/m1+m2
Obs: m1= massa do bloco A
m2= massa do bloco B
A aceleração experimental é calculada no laboratório. Podemos obtê- la com a ajuda da cinemática do MUV. Como por exemplo, a partir da equação horária do MUV.
H = Ho + Vo.t + a.t²/ 2
H = a. t²/2
Logo a = 2h/ t²
Obs: No experimento, a altura H e o tempo serão medidos, portanto a única incógnita será aceleração.
A velocidade que alcança depois de deslocar-se h, partindo do repouso é
v² = (2ma – Mc. MB g.h) / m1 + m2
Quando o bloco A alcança o chão e o barbante para de exercer força sobre o bloco B, este continua deslizando uma distancia x. Para se calcular a aceleração do desse deslizamento até parar utiliza-se o seguinte procedimento:
Como não há mais a força do barbante no bloco B, não há mais tração no barbante, logo Fr = m2 .a
Fr = Mc. N
A força Normal é igual a força peso (N= m2. g )
Fr = Mc. m2 .g
Mc. m2.g = m2.a
a = – Mc .g
Para se achar o coeficiente de atrito (utilizando a cinemática do MUV) segue- se o seguinte procedimento:
Quando o Bloco B para, a sua velocidade final é 0. Logo:
V=Vo – a.t
0 = v- a.t
0= v – Mc.g.t
T= v/ Mc.g
Substituindo t na equação horária do MUV:
X= v.t- at²/2
X= v.t+1/2.Mc.g.t²
X= ( ½. v²/ Mc.g ) / m1 + m2 Como v²= 2.m1 – Mc. m2 g.h/ m1 + m2
X= (m1- Mc.m2. g.h / m1 +m2 ) / Mc. g
X= (m1-Mc.m2 / m1+m2) .h/ Mc
Mc = m1. H/ (m1 + m2). x + m2. h
Assim então é encontrado o coeficiente de atrito utilizando tanto a cinemática como também a dinâmica.
Os erros que podem ocorrer nesse experimento são:
· Os erros sistemáticos (quando o problema está nos instrumentos que podem estar defeituosos). Ex: balança, calculadora, etc.
· O arredondamento das medidas pode gerar erros.
· Quando é desprezada a massa da roldana e a elasticidade da corda pode haver erros.
· Os erros aleatórios (os quais ocorrem devido a fotos imprevisíveis).
· Os erros absolutos (há diferenças entre o valor medido e o valor verdadeiro).
