Relatório – Leis de Newton – 3ª certificação

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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Relatório de Física – Roteiro de Replicação do Experimento

Colégio Pedro II – Unidade Escolar Centro

Trabalho de Física – 3ª Certificação

Professor: Sérgio Lima

Grupo: Ana Carolina Rodriges – nº 02

Rafaela Rizzo – nº 32

Solange Laudier – nº 34

Turma: 2106

Relatório de Física

Esse trabalho é um relatório sobre o experimento que realizamos no laboratório de física, que envolvia um sistema com dois blocos de massas diferentes, ligados por um fio de massa desprezível em uma polia fixa à quina da mesa.

Assim, achamos o coeficiente de atrito (µ) e as duas acelerações do sistema.

Utilizamos como massas – massa de a = 0,106 kg , e massa de b = 0,056 kg; utilizamos como gravidade o valor de 9,8 m/s². Com uma régua, obtivemos o valor de h (distancia do bloco a ate a cadeira) -> h = 0,142 m; e obtivemos como deslize (x) o valor de 0,155 m -> x = 0,155 m. E, achamos o tempo que o bloco a demorou para chegar ate a cadeira, que foi de 0,4 s (para haver menos incertezas, cronometramos varias vezes, e assim, calculamos uma media para o tempo).

As incertezas provavelmente ocorreram em nosso experimento por causa da utilização da régua, que possui uma imprecisão de milímetros. E, como dissemos no primeiro roteiro, pode haver ondulações na mesa.

Cálculo do coeficiente de atrito (µ):

µ = Ma . h / (Ma + Mb) . x + Mb . h

µ = 0,106 . 0,142 / 0,162 . 0,155 + 0,056 . 0,142

µ = 0,015052 / 0,02511 + 0,007952

µ = 0,015052 / 0,033062

µ = 0,455266

µ = 0,46 (aproximadamente)

Cálculo da aceleração (a1) :

a1 = g (Ma – µMb) / Ma + Mb

a1 = 9,8 (0,106 – 0,46 . 0,056) / 0,106 + 0,056

a1 = 9,8 (0,106 – 0,02576) / 0,162

a1 = 9,8 . 0,08024 / 0,162

a1 = 0,78635 / 0,162

a1 = 4,85 m/s² (aproximadamente)

Cálculo da aceleração (a2):

S = a . t² / 2

0,142 = a . (0,4)² / 2

0,142 . 2 = a . 0,16

0,284 = a . 0,16

a = 0,284 / 0,16

a = 1,775

a2 = 1,78 m/s² (aproximadamente)

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Roteiro de Replicação do Experimento

Colégio Pedro II – Unidade Escolar Centro

Relatório do trabalho de física

Turma 2104 – 3ª Certificação 2011

Alunas: Adalcinéa Iara – nº 01

Ágatha Barbosa – n° 02

Brenda Duarte – n° 07

Fabíola Pereira – n° 10

 

Para realizarmos o experimento primeiramente medimos a massa dos blocos. Em seguida medimos a distância do bloco A ao solo. Deixamos os blocos A e B ligados por um fio percorrerem essa distância e cronometramos o tempo gasto. Em seguida medimos a distância percorrida pelo bloco B.

Valores coletados no SI:

Massa do bloco A – 0,09 kg

Massa do bloco B – 0,116 kg

Distância percorrida pelo bloco A – 0,69 m (a chamaremos de h)

Distância do deslocamento do bloco B – 0,52 m (a chamaremos de x)

Tempo – 0,66 segundos

Usaremos a fórmula  μ= (Ma . h)/ (Ma + Mb). x + Mb . h  para acharmos o coeficiente de atrito.

 

μ= (0,09 . 0,69) / ( 0,09 + 0,116 ) . 0,52 + 0,116 . 0,69

μ = 0,0621 / 0,206 .0,52 + 0,08004

μ = 0,0621 / 0,10712 + 0,08004

μ = 0,0621 / 0,18716

μ = 0,3318016670228681

μ0,33

 

Incertezas:

As distâncias de x e h, medidas com o auxílio de uma régua escolar, foram feitas com pouca precisão.

A aproximação das casas decimais no resultado final do coeficiente de atrito.

 

 

 

 

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Roteiro de Replicação do Experimento

▪ Colégio Pedro II – UEC

▪ Nomes:
Beatriz Espirito Santo – nº6
Jaqueline Alves – n°20
Karina Karmirian – nº22
Marcella Lustoza – nº24

▪ 1° ano: Turma 2104

O conceito físico da força de atrito, objetivo de nosso trabalho, procura determinar e calcular o retardo que os movimentos terão devido à rugosidade de suas superfícies. Para isso, através do nosso experimento, determinaremos o coeficiente de atrito através das massas e das distâncias do sistema.

▪ Passo-a-Passo:

Primeiramente, com o auxílio da balança, medimos as massas dos blocos distintos. Após feito isso, montamos o sistema ligando os blocos por um fio de massa desprezível (fio de nylon)e passando pela roldana, que colocamos na quina da mesa. A partir daí, logo abaixo da quina da mesa, posicionamos um banco para que o bloco A terminasse sua trajetória, e o sistema parasse. Através dos instrumentos (fita métrica, balança) medimos as seguintes distâncias e tempos:

MA = 0,05kg
MB = 0,1kg
x = 0,136m (deslocamento do bloco B)
h= 0,133m (altura percorrida pelo bloco A)

▪ Aplicando a fórmula:

Com todos os valores, aplicamos estes  na fórmula:

µ = MA h / (MA + MB)x + MBh

0,1.0,133/(0,1+0.05).0.136+0,05.0,133
0,0133/0,15.0,136+0,00665
0,0133/0.0204+0.00665
0,0133/0,02705 = 0,491

µ = 0,491(aprox.)

 ▪ Incertezas:

Por erros sistemáticos o nosso procedimento pode ser considerado incerto, para termos uma ideia do nível de exatidão do experimento seria necessário somente calcular a aceleração do sistema através das massas, distâncias, e do coeficiente que agora possuímos, e posteriormente compara-la com aceleração “ideal” que seria achada através de uma simulação.

 Obs: Aceleração do Sistema: a= (MA µMB/MA+MB)g

Aceleração ideal é feita a partir da velocidade da massa do bloco b ao terminar de percorrer a distancia h. Esta seria a velocidade inicial, que seria somada a aceleração ideal vezes o resto do tempo, que é o tempo que o bloco B demora para percorrer x .



       

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