Relatório de Replicação do Experimento

Colégio Pedro II – Unidade Escolar Centro
Nomes: Gabriela Martins – nº 14
Natalia Maria – nº 26
Natany Luiz – nº 27
Turma: 2104

 

Experimento

Para realização deste experimento, com o objetivo de achar o coeficiente de atrito, usamos dois blocos “A” e “B” de massas respectivamente 90g e 115g, ligados por um fio de nylon passando por uma roldana de massas desprezíveis.

Forças e medidas

No bloco A:
Peso (P= mA . g) e a Tração (T = mA . g – mA .a)

No bloco B:
Peso (P= mB . g), Normal (N = mB . g), Força de atrito (Fat = μ . N)  e Tração do fio de nylon (T = PB + μ .mB. g)

Massa do bloco A = 90g = 0,09kg (SI)
Massa do bloco B = 115g = 0,115kg (SI)
Distância “x” percorrida pelo bloco B = 53 cm = 0, 53 m (SI)
Altura “h” percorrida pelo bloco A = 63 cm = 0,63 m (SI)

Cálculo

μ = Ma.h / (Ma + Mb). x + Mb.h
μ = 0,09.0,63 / (0,09 + 0,115). 0,53 + 0,115.0,63
μ ~ 0,31

Incertezas


Há a imprecisão milimétrica nas medidas obtidas na distância (x) e a altura (h) pela trena utilizada, e como µ depende de tais valores, refletirá essa imprecisão.
Em casos como esse, o erro é encontrado, enquanto realizamos medições, tais como erros de tempos e medidas, pois se passa em um curto intervalo de tempo e não tendo acesso a instrumentos de medição mais precisos, é comum incertezas.

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Publicado em 2104 | Deixe um comentário

Projeto de Aprendizagem- Roteiro Final

Colégio Pedro II- Unidade Escolar Centro

Grupo:  

Alexandre Borges   – 01

Júlia Rossini            -19

Larissa Costa          -20

Romulo Rabetine    -33

Turma: 2.106

Roteiro de Replicação do Experimento

O objetivo do experimento é achar o coeficiente de atrito do bloco “B” quando “A” cai de uma altura “h”. Após percorrer a distância “h” e o bloco “A” encostar numa superfície, o bloco “B” se move uma distância “x”. Nesse roteiro descrevemos como reproduzir este experimento.

Materiais: Dois blocos “A” e “B” unidos por um fio de nylon e uma roldana presa na quina de uma mesa. Utilizamos também um livro que iria parar o bloco “A” ao cair.

 

Passo-a-passo:

Primeiro, medimos a massa de ambos os blocos e depois a altura “h” entre a superfície do livro e o bloco “A”. Marcamos com fita crepe a posição em que cada bloco iniciaria. Marcamos também a distância “h”. Medimos a distância “x” que era a distância “h” subtraída da distância que o bloco “B” alcançaria. Cronometramos também o tempo “t” que “B” levaria até parar.

Repetimos o experimento 3 vezes para diminuir as incertezas.

Medidas encontradas:

-Tempo (t):

1ª vez          2ª vez         3ª vez

0,9 s           1,1 s            0,9s

 

-Distância (x):

1ª vez           2ª vez          3ª vez

32,1 cm       32,2 cm      31,8 cm

 

-Altura “h” = 57,5 cm

-Massa bloco A: Ma = 208g

-Massa bloco B: Mb = 422g

Agora que medimos algumas grandezas físicas necessárias para nossos cálculos, iremos calcular o Coeficiente de Atrito (μ). Para começar, iremos identificar as forças:

Forças que atuam em A: 

Tração=T

Peso = ma.g

ma.g – T= ma . a

T=ma.g -ma . a

Forças que atuam em B:

Normal= Peso= mb.g

Tração= T

Força de atrito=Fat

T- Fat = mb.a

T=mb.a + μ. mb.g

 

Utilizamos os métodos para diminuir os erros e incertezas mostrados no tópico 4 desta referência.

 

Xmedio= (32,1+32,2+31,8) /3

Xmedio= 32,0333…

Xmedio ~ 32 cm

Considerando as dispersões:

Incerteza= (32,1-32) + (32,2-32) + (32-31,8)/3

Incerteza= 0,1666… ~ 0,2 cm

x= 32 ± 0,2 cm

h= 57,5 ± 0,1 cm

 

Aplicaremos as medidas encontradas com a realização do experimento na seguinte fórmula:

μ= (Ma . h)/ (Ma + Mb). x + Mb . h

μ =  Ma.(h ±0,1)/    (Ma+Mb).(x±0,2) + Mb (h±0,1)

μ =  Ma.h ± Ma. 0,1/  (Ma+Mb).x ± (Ma+Mb).0,2 + Mb.h ± Mb.0,1

μ =  Ma.h/(Ma+Mb).x + Mb.h  ±     Ma.0,1/ (Ma+Mb).0,2 + Mb.0,1

μ =   0,208. 0,575/(0,208+0,422).0,32 + 422.57,5   ±        0,208.0,001/ (0,208+0,422).0,002 + 0,422.0,001

  μ =  0,2692  ± 0,0004

 

Vamos agora comparar a diferença entre um experimento real sujeito a fatores externos inevitáveis e uma simulação computacional, através das acelerações.

Aceleração teórica:

 

a= 0,2080 – 0,2692. 0,4220  . 9,8

0,2080 + 0,4220

a= 0,0944/ 0,63 . 9,8

a= 1,4685 m/s²

 

Aceleração da simulação real:

h=at²/2

t= (0,9+1,1+1,9)/3 = 0,96

t~1,0 s

0,575 = a.1²/2

0,575. 2 = a

a= 1,15 m/s²

 Através da diferença entre as acelerações podemos provar então,que apesar de pequena, há uma diferença entre um experimento real e uma simulação computacional.


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Publicado em 2106, Atividade-Alunos, CP2, Experimentos, Física, Projetos, Projetos-Aprendizagem, Simulação | 1 Comentário

Roteiro Final – Projeto de Aprendizagem Nº3

Colégio Pedro II – Unidade Escolar Centro

Nomes: Amanda P. Fernandes – 3

Carolina Paes Borge – 9

Flavya Peres – 12

Gabriel A. M. Dias – 13

Turma: 2104

 

Cálculos do Experimento:

Fat = μc . N

μc = ma.h / (ma+mb)x + mb. h =

0,0121. 0,09 / (0,0121+0,01).0,069 + 0,01.0,09 =

0,001089/0,0015249+0,0009=

 0,001089/0,0024249=

~0,45

μ = 0,45

N= Pb

N=0,1 

Fat = 0,45.0,1

Fat = 0,045 

Observações (com respostas das questões publicadas pelo professor no fórum):

-> O experimento foi repetido 3 vezes, e após isto, tiramos a média e obtivemos os 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.

-> Na realização do experimento, a aceleração pode ser medida cinematicamente, já que ela é, basicamente, a variação medida da velocidade (Δv) dividia pela variação medida do tempo (Δt).

-> No experimento realizado no laboratório, as condições acabam não sendo como no simulado. Isto é, há fatores externos que podem influenciar no experimento, qu na simulação não existiam, pois a fizemos em condições ideais.

-> As condições externas inteferem no resultado final do experimento, por isso, muitas vezes, acabam até resultando em muitos valores, surgindo erros.

-> Na simulação, observada antes da realização do experimento, não há erros, pois tudo é pensado segundo condições ideais.

-> A trena utilizada gera sempre uma imprevisão nas medidas para as grandezas métricas. O μ também terá uma pequena imprecisão, portanto, será arredondado segundo as regras sugeridas pelo professor.

Publicado em 2104, Atividade, CP2, Experimentos, Física, Projetos, Projetos-Aprendizagem, Relatório | 1 Comentário

Relatório de Replicação do Experimento

Colégio Pedro II – U.E.C.
T:2102
Isabella Ferreira nº 9
Bernardo Costa nº
Leonardo Rocha nº 14
Otavio Qiu nº

Nosso grupo realizou o experimento no laboratório de física, onde dois blocos de massas diferentes foram ligados por um fio de nylon através de uma polia.

> A massa do bloco A = 0,05kg
> A massa do bloco B = 0,1 Kg
> A distância percorrida pelo bloco A foi de 0,49m, e chamaremos essa distância de X.
> A altura (medida pelo encosto de uma cadeira) = 0,42m, e chamaremos essa altura de Y.
> O tempo que o bloco A levou pra percorrer o X e o bloco B para percorrer o Y foi de 0,69s, e como foi cronometrado com um celular, pode haver diferença de alguns milésimos de segundo para mais ou para menos.

Usando a fórmula:
μ = Ma. Y / (Ma+Mb). X + Mb. Y

Substituindo pelas massas dos blocos e pelo X e pelo Y, temos:

0,05 . 0,42 / (0,05 + 0,1) . 0,49 + 0,1 . 0,42 >>>>> μ = 0,021 / 0,1155 = 0,181818…

Incertezas:
Como dito no mini roteiro, pelo fato de ser um experimento escolar e a distância percorrida (X) e a altura (Y) terem sidos medidos com régua, pode haver pequenas diferenças para mais ou para menos.

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