Relatório Trabalho de Leis de Newton

Publicado em 08/12/2011 por Fernanda de Oliveira Torres 
Colégio Pedro II - Unidade Escolar Centro
Turma : 2106
Ellen n :11
Fernanda Torres n: 13
Marcus n: 26
Pedro Ainbinder n :30
Sobre o Experimento:

Para realizar o experimento, que consistia em descobrir o coeficiente de atrito e comparar a 

aceleração teórica e a aceleração experimental, utilizamos dois pesos, A e B, de 100 e 140 gramas 

respectivamente, presos por um fio de nylon, de massa desprezível, para medirmos o 

delizamento, a altura, o tempo e a aceleração. O peso B foi posicionado a 15 cm de um apoio 

feito de livros para que este tivesse um lugar para para-lo e assim medirmos o deslizamento do 

bloco A. O peso A estava posicionado em cima de uma mesa de madeira polida, diminuindo o 

atrito.
Depois que soltamos os pesos, uma pessoa marcou o deslizamento enquanto outra cronometrava. 

Repetimos o experimento três vezes para reduzir as incertezas. As seguintes medidas foram 

tiradas:

Medidas (transformadas para SI):

Bloco a = 100 g  = 0,1 kg
Bloco b = 140 g = 0,14 kg
Distancia percorrida por a = 16 cm = 0,16 m
Distancia percorrida por b = 15 cm = 0,15 m = h
Deslizamento de a = 16 - 15 = 1 cm = 0,01 m
Tempo t = 1,08 s

Resolução:

μ = Ma.h / (Ma+Mb)x + Mb.h
μ = 0,14 . 0,15 / (0,14 + 0,1) . 0,16 + 0,1 . 0,15
μ = (aprox) 0,021 / 0,0384 + 0,015
μ = 0,021 / 0,0534
μ = (aprox) 0,4

Incertezas:

As incertezas se dão através da massa do fio de nylon e/ou força de tração, além de erros nas 

cronometragem e na medição de altura e deslizamento.
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Roteiro de Replicação do Experimento

Publicado em 08/12/2011 por Marcos Vinicius Oliveira Vieira

Nome: Guilherme Pereira Coelho –N:15

Turma:2104

 

Eu realizei o experimento no laboratório de física, onde dois blocos de massas diferentes foram ligados por um fio de nylon

 

-Massa do bloco A= 140

-Massa do bloco B= 100

-Deslocamento do bloco B (x)= 42 cm

-Altura h = 42 cm

 

convertendo…..

 

-Massa do bloco A=0,14

-Massa do bloco B=0,1

-Deslocamento do bloco B (x)=0,42

-Altura h = 0,42

 

Fórmula:

 

μ = Ma. h / (Ma+Mb). X + Mb. h

 

Cálculos do experimento:

 

μ =0,14 . 0,42/(0,14+0,1) . 0,42 . 0,42

 

μ =0,0588/0,24 . 0,42 . 0,42

 

μ =0,0588/0,04234

 

μ = 1,38876

 

 

FaT=Mi.N       N=Pb

 

FaT=1,38876 . 0,1

FaT=0,13888

 

Incertezas:

Utilizei régua e fita métrica para medir a distância ( x ) e a altura  (h) o que pode gerar erros de imprecisão dessas medidas. Como o valor de μ depende diretamente dos valores de x e h, este também terá uma imprecisão.

 

 

Observação:

– O experimento real não é equivalente à simulação computacional 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 simulador. Há fatores externos que podem influenciar no experimento, que não existiam na simulação, pois a mesma ocorre em condições ideais. As condições externas inteferem no resultado final do experimento podendo muitas vezes gerar erros.

 

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Relatório Final – Projeto Leis de Newton

Publicado em 08/12/2011 por Lívia Deiró


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.

 

 

Publicado em 2011, 2104, Atividade-Alunos, CP2, Experimentos, Física, Projetos, Projetos-Aprendizagem, Relatório, Simulação | 2 Comentários

Publicado em 08/12/2011 por lucasgoncalves7

Colégio Pedro II – U.E. Centro – Turma: 2106 – Prof.: Sérgio Lima

Anna Peruzzi – 04

Aurea Ferreira – 05

Julia Moragas -18

Lucas Gonçalves – 24

 Licença:

Licença Creative CommonsRoteiro de Replicação do Experimento de Lucas, Anna, Aurea e Júlia é licenciado sob uma Licença Creative Commons Atribuição-Vedada a criação de obras derivativas 3.0 Brasil.”

Incertezas

Calculamos o tempo que demoramos para apertar o cronômetro, este foi de 0,1s. Portanto o tempo que utilizaremos no trabalho ficará: 0,18s ± 0,1s
 
Pegamos a menor medição possível da fita métrica que utilizamos e colocamos como a incerteza. Portanto o “h” que utilizaremos no trabalho ficará: 0,1m ± 0,001m e o “x” ficará 0,148m ± 0,001m
 
Pegamos a menor medição possível da balança que utilizamos e colocamos como a incerteza. Portanto o “ma” ficará: 0,1kg ± 0,001kg e o “mb” ficará: 0,121kg ± 0,001kg
 

 Cálculos:

Ao sabermos o valor de “x” e “h”, assim como as massas “ma” e “mb”, podemos calcular o coeficiente de atrito cinético (μk) através da fórmula:
 
“μk = ma.h / (ma+mb)x + mb.h”
 
Substituindo:
ma =  0,1kg
mb = 0,121kg
h = 0,1m
x ≈ 0,148m (média das três tentativas efetuadas)
 
μk = 0,1.0,1 / [(0,1 + 0,121)0,148] + 0,121.0,1
μk = 0,01 / [0,221.0,148] + 0,012
μk = 0,01 / 0,032708 + 0,0121
μk = 0,01 / 0,044808
μk = 0,2231744
μk ≈ 0,22
 
Com o coeficiente de atrito descoberto, poderemos calcular a aceleração teórica, pela fórmula:
 
“a = (ma – μk.mb).g / ma + mb”
 
Substituindo:
ma =  0,1kg
mb = 0,121kg
μk ≈ 0,22
g ≈ 9,8 m/s²
 
a = (0,1 – 0,22.0,121).9,8 / 0,1 + 0,121
a = (0,1 – 0,02662).9,8 / 0,221
a = 0,07338.9.8 / 0,221
a = 0,719124 / 0,221
a = 3,2539547
a ≈ 3,25 m/s²
 
 Poderemos calcular a aceleração do experimento, pela fórmula:
 
S = at² / 2
 
Substituindo:
S = h = 0,1m
t = 0,18 (média das três tentativas efetuadas)
 
0,1 = a.(0,18)² / 2
0,1 = 0,0324a / 2
0,1 = 0,0162a
a = 6,1728395
a ≈ 6,17 m/s²
 

Passo a Passo

Ao chegarmos no laboratório, a maioria do material necessário já estava disponível: os 2 blocos/pesos de metal, o fio de nylon preso a uma polia e aos blocos, a polia presa a uma mesa e uma cadeira do lado da mesa para servir de apoio ao bloco A quando terminasse seu movimento de queda.
 
Então nós precisamos ‘nivelar’ a mesa, ou seja, deixar a área por onde o bloco B deslizaria lisa e sem ondulações, usando alguns livros de capa dura dos integrantes do grupo. Feito isso, nós pesamos os 2 blocos usando uma balança pequena trazida pelo grupo, e após a pesagem, nós marcamos aonde seria o ponto inicial de movimento do bloco B. Enquanto um integrante do grupo segurava B nesse ponto, outro integrante media a distância de A até a cadeira, para sabermos quantos cm B ‘andaria’ mesmo, e quantos seriam somente o deslize. Depois marcou-se a distância de 10 cm (A até a cadeira) após o bloco B, para facilitar a medição do deslize.
 
Uma vez no laboratório, com todos os materiais necessários já prontos (os blocos de metal já pesados, o fio e a polia em seus lugares, a altura de A até a cadeira medida, cronômetros na mão e folha de papel estrategicamente posicionados), demos inicio ao experimento.
 
Anotamos as massas de A e B (121g e 100g respectivamente) e a altura do corpo A até a cadeira  na folha de papel. Marcamos a altura de A até a cadeira (10 cm) na capa de um dos livros, no sentido horizontal, para depois podermos medir com mais facilidade o deslize de B. A altura também foi marcada no sentido vertical com um adesivo simples (lateral da mesa, onde se encontrava o bloco A) para tentarmos, ao repetir o experimento, voltar com o bloco ao mesmo lugar, diminuindo a margem de erro. OBS.: deve-se segurar os blocos antes do inicio do experimento, pois A, por ter massa maior, puxa B (esse é o objetivo do experimento, mas deve ser cronometrado).
 
Na primeira tentativa utilizamos apenas um cronômetro. Não deu muito certo, ficamos receosos com o tempo. Utilizamos então dois cronômetros, descartando de nosso relatório a primeira tentativa. Dica: nunca use em um experimento que necessite da medida do tempo, apenas 1 cronômetro, pois, com isso, a precisão é bem menor.
Nas três tentativas seguintes, marcamos o tempo: em 1 cronômetro 2 integrantes marcavam o tempo que A demorava para percorrer os 10 cm verticais do início de seu movimento até a cadeira, e no outro cronômetro os outros 2 integrantes marcavam o tempo do movimento de B (percorrendo os 10 cm horizontais marcados no livro & o deslize); e depois a medida do deslize.E então chegamos ao resultado. Para saber as contas, vide Referencial Teórico.
  

Comparação entre a aceleração teórica e a experimental:

No laboratório,  desprezamos o peso da roldana, temos incertezas, e isso faz o cálculo ficar diferente da teoria, sendo assim, observamos grandes diferenças entre a aceleração teórica e a experimental

 

 

 

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