Aprendendo Física em Rede

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

Anna Peruzzi – 04

Aurea Ferreira – 05

Julia Moragas -18

Lucas Gonçalves – 24

 Licença:

Roteiro 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

 

 

 

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.