Grupo: Larissa Ramos – nº 14
Lorena Scussel – nº18 Turma:106
Lucas Vidal- nº 19
Natália Fernandes- nº29
Durante a segunda certificação, nós tivemos que acessar a simulação do experimento a seguir, que tem como objetivo principal, aprofundar a aplicação das Leis de Newton. Tivemos que estudá-lo e entendê-lo teoricamente. Agora, durante a terceira e ultima certificação, tivemos que reproduzí-lo no laboratório de Física e elaborar um “passo a passo”, que pode vir a servir como roteiro para qualquer pessoa que quiser reproduzí-lo também.
Materiais Necessários:
– Dois blocos: Bloco 1, de massa m1=2,19kg que se moverá horizontalmente, e Bloco 2, de massa m2=1,57kg, que se moverá verticalmente;
– Uma trena, para medir as distancias necessárias.
– Fio inextensível
– 2 Roldanas fixas
– Cronômetro
– Uma superficie disponivel para que o bloco1 deslize provocando atrito.
– Um balde para “receber” o bloco 2 no momento em que ele percorre a distancia “h” em que se encontrava inicialmente.
Passo a passo: A situação inicial do experimento deve estar em repouso, se encontrando sob a 1ª Lei de Newton, que diz: um corpo em repouso tende a permanecer em repouso, ao menos que uma força seja aplicada sobre ele. Os blocos 1 e 2 devem estar ligados, pelo fio inextensível, que deverá passar pelas duas roldanas, de modo que haja uma transferência de forças entre os blocos . O bloco 2 deverá ser preso a uma certa altura “h”. Quando o mesmo for solto, o sistema entrará em movimento, e com isso, passará a valer a 2ª Lei de Newton, cujo principio é: A Força resultante é igual ao produto da massa pela aceleração adquirida, pois bloco 1 deixará de se encontrar em repouso, será deslocado horizontalmente, percorrendo x1 , que é a distancia que se encontra acelerando;
No experimento que fizemos, o bloco 1 possuia um sensor que ligava e desligava o cronomêtro , de maneira em que o cronômetro parou no instante em que o bloco começou a desacelerar . O sistema começa a desacelerar quando o Bloco 2 percorre toda a altura h, e com isso, irá se encontrar em repouso depois da queda pois, na tal queda, ele irá diretamente em direção ao balde. Neste momento, a Força Normal do balde anula Força Peso do bloco 2. O bloco 1, porém, continua acelerado, e permaneceria com velocidade constante, se não fosse a Força de Atrito do mesmo atuando em sentido oposto à velocidade dele, o que faz com que o sistema seja retardado, até chegar em repouso, percorrendo a distancia x2.
Com o auxilio da trena, será feita a medição da distância em que o bloco 1 se acelerava e se desacelerava . A tração no fio, entre o bloco 1 e bloco 2 pode ser explicada pelo Principio da Ação e Reação, como já sabemos.
E com o cronometro, será possivel descobrir durante quanto tempo o bloco ficou acelerado, ou desacelerado.
Com isso, pudemos obter todos os dados necessários para conseguirmos cumprir o objetivo inicial de nossa atividade, que era descobrir a aceleração experimental e o valor de “μ ” experimental
Foram medidos na hora:
– Distancia média do bloco 1 acelerando: x1= 1.23 m
– Distancia média do bloco 1 freando: x2= 0.5 m
– Tempo médio que passou acelerando: t= 0,91 s
– Altura em que o bloco 2 se encontrava: h= 1,40 m
Usando as medidas acima, podemos encontrar, a partir de formulas que virao a seguir, a aceleração experimental, a aceleração teórica e o coeficiente de atrito.
Coeficiente de atrito: μ= m1.h/x(m1+m2)+m2.h
μ= 2,19.1,40/ 1,73.3,76+1,57.1,40
μ= 3,066/6.5048+2.198
μ=3.066/8,7028
μ= 0,35
Aceleração experimental: X1= a.t²/2 > 1.23= a.(0,91)²/2
1,23= a. 0,8281/2
2,46= a. 0,8281
a= 2,46/0,8281
Ae= 2,97 m/s²
Aceleração teórica: At= m1-μm2/ m1+m2
At=2,19- (0.35.1,57)/3.76
At=2,19-0,5495/3.76
At=1,6405/3.76
At=0,4 m/s²
> Pudemos perceber que houve uma diferença consideravel entre os valores da “Aceleração Teórica” e da “Aceleração Experimental“. Isso aconteceu porque na teoria do experimento, todos os calculos são, supostamente, perfeitos, não há margens de erros nem fatores externos que atrapalhariam o experimento. Já na prática, a realidade é outra. Os calculos nunca serão completamente com os dados da teoria, pois, na prática, sempre haverá erros, que podem acontecer devido:
-a instrumentos defeituosos (no caso, balança, roldana, cronometro, fita métrica…)
– arredondamentos de medidas
– a fatores imprevisiveis, como vento, mau alinhamento do fio de nailon , imprecisão dos instrumentos-> São de dificil controle, sendo na maior parte das vezes acidentais.
Dicas para quem for realizar o experimento:
Para minimizar os erros é necessário planejamento e recursos técnicos adequados. Devemos evitar ao máximo os arredondamentos. Para diminuir a probabilidade de erros aleatórios, é preciso repetir o experimento várias vezes, para chegar num resultado médio das medidas obtidas. Verificar se a roldana está fixa e sem trava. Conferir se o fio inextensivel está exatamente paralelo à uma linha pré- estabelecida na superficie horizontal, sem curvas, inclinaçoes, etc, para evitar distorções na realização do experimento.
Licença do trabalho: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/br/
