Aprendendo Física em Rede

Colégio Pedro II- UEC

Nomes: Ana Carolina nº 03
Gabriel Gustavo nº 16
Breno nº
Sâmina nº 32

Turma: 2108

Permitimos o uso comercial do nosso trabalho e modificações neste.

Para realizarmos o experimento utilizamos:

-uma linha supostamente inextensível,
-dois blocos de aproximadamente (200g) e (218g)
-um cronômetro automatizado por imãs

O sistema foi feito de modo que o bloco 2 de aproximadamente (218g), fique suspenso por um fio,distando uma altura h do banco. O bloco 1 de aproximadamente(200g) ficará sobre a mesa de modo que este deslize sobre a mesa e consequentemente faz com que o bloco dois que está unido a ele desça e pare ao encostar na superfície. Por sua vez, mesmo sem a tração do bloco 2 o bloco 1 continua desacelerado até parar.

Calculamos e fizemos as médias do:

-Tempo:

*Grupo1: 0,7
*Grupo2: 0,81
*Grupo3: 0,75
*Grupo4: 0,87
*Grupo5: 0,78

Média : O,8

-x1 (distância que o bloco 1 percorre na horizontal,equivalente a altura que o bloco 2 cai) :

*Grupo1: 1,16
*Grupo2: 1,5
*Grupo3: 1,2
*Grupo4: 1,1
*Grupo5: 1,7

Média : 1,4

-x2 (distância que o bloco 1 percorre após o bloco 2 parar):

*Grupo1: 0,7
*Grupo2: 0,2
*Grupo3: 0,6
*Grupo4: 0,6
*Grupo5: 0,7

Média : 0,6
.

– Determinamos nesse experimento µ (coeficiente de atrito),a aceleração experimental e a aceleração teórica.

-coeficiente de atrito (µ):

m2. x1 /(m2 + m1).x2 + m1 . x1 = 201 . 1,4 / (201 + 219) . 0,6 + 201 . 1,4 = 284,4/ 533,4 = O,53 = 0,5

-aceleração teórica:

x = a/2 .t² = 1,4= a/2 . 0,36 a = 1,95

-acerelarão experimental:

m2 – µ . m1 . g /m1 + m2 = 200 – 0,5 . 218 . 9,8/ 200 + 218 = 91 / 418 . 9,8 = 0,22 . 9,8 = 1,96 = 1,95

Devido as aproximações dos valores do experimento podem haver incertezas ao comparar as acelerações teórica e experimental, possíveis faltas de cuidado ao e possíveis instrumentos defeituosos podem causar erros. Por isso foram feitos várias vezes o mesmo experimento para no final obter a média de todos para os calculos ficarem mais precisos.

Roteiro Experimental de Física

Colégio Pedro II – 2010

Vanessa P. Cavalcanti                          Nº: 32                Turma: 2104
Lawrence dos S. Fernandes                Nº: 18

Licença Creative Commons
Roteiro de replicação do experimento de Física está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Unported.
Based on a work at aprendendofisica.pro.br

O experimento realizado no laboratório de Física, era constituído pelos seguintes materiais:

• Um cronômetro, sendo que o mesmo estava ligado à dois sensores magnéticos de movimento;

• Um fio inextensível;

• Duas roldanas fixas (desprezam-se suas massas), uma trena, esquadros, uma superfície para a massa horizontal (no caso uma mesa) e uma para conter a massa vertical (no caso um banco);

Referencial Teórico

Através de um fio inextensível, as duas massas foram interligadas entre si, A e B (com o sistema em repouso), sendo que esse fio passa por duas roldanas, de modo que quando a massa horizontal se movia, a vertical necessariamente fazia o mesmo.
O bloco B, estava preso por uma trava, que fez com que o mesmo permanecesse em repouso, e nessa condição, de repouso, se encontrava também o bloco A. Essa situação, deve-se ao fato da atuação da 1ª Lei de Newton sobre o sistema, pois o fat do bloco B anula-se com a força peso do bloco A.
Quando se soltou essa trava, o bloco B percorreu uma distância h + x (essa medida “x”, corresponde a distancia em que ele se move desacelerando, quando a corda deixa de atuar) com isso, fez com que o bloco A percorresse uma distância h. Devemos ressaltar também, que nesse estágio do experimento, o sistema passa a se movimentar, sendo assim é importante destacar as forças que atuam sobre o mesmo, como por exemplo: a força de atrito sobre o bloco B (que é sempre contrária ao movimento), peso, tração e normal, já as do bloco A são peso e tração. Conseqüentemente, nessa caso, têm-se forças contrárias e um sistema acelerado onde há a presença do Princípio Fundamental da Dinâmica ( 2ª Lei de Newton) – A resultante das forças aplicadas sobre um ponto material é igual ao produto da sua massa pela aceleração adquirida.
Já no final do experimento, o bloco A atinge a distancia h, não se movendo mais pois lhe é colocado um limite (no caso num pote que ficava em cima de um banco), já o bloco B continuou seu movimento (situação quando a corda não está atuando), e parando devido ao fat que como já dito é contrário ao movimento, assim então o bloco traça uma distância x. Com isso, o sistema voltará ao seu estágio inicial, em repouso. Na medida em que realizamos o experimento, encontramos a distancia h = 1 m e 70 cm +/- 0,1 cm percorrida pelos dois blocos em um tempo de 93 centésimos. No entanto, percebemos que o bloco B percorreu além da distancia h, uma distancia x = 0,2 cm +/- 0,1 cm em uma pequena velocidade, na qual ocorre por decorrência da força de atrito.

Agora realizaremos as médias das grandezas T, H e X:

• (0,93 + 0,94+ 0,88+ 0,94) / 4        Tempo = 0,90 s

• (1,7 +1,6+1,3+1,1) / 4              Distância h = 1,4 m +/- 0,1

• (0,2+0,5+0,3+0,5) / 4   Distância x = 0,4 m +/- 0,1

Com os dados acima podemos calcular o coeficiente de atrito na mesa:

µ=ma.h/(ma+mb).x + mb.h
µ= 0,200 . 1,4 / (0,200 + 0,218) . 0,4 + 0,218 . 1,4
µ = 0,28 / 0,1672 + 0,3052
µ= 0,28 / 0,4724  Aproximadamente 0,6.

Aceleração Experimental:

h = at²/2
1,4 = a . 0,9² / 2
1,4 = a . 0,81/2
1,4 = a . 0,405
a = 3,45 m/s² Aproximadamente.

Aceleração Teórica:

a= (ma-µ.mb).g/ma+mb
a= ( 0,200 – 0,6 . 0,218) . 9,8 / 0,200+ 0,218
a= 0,0692 . 9,8 /0,418
a= 1,62 m/s² Aproximadamente.

Passo-a-Passo

No experimento devem conter os seguintes materiais:

• Dois blocos A e B de massas iguais ou diferentes;

• Um cronômetro, que pode ter sensores de movimento;

• Um fio que seja inextensível;

• Duas roldanas fixas (desprezam-se suas massas), uma trena, esquadros, uma superfície para a massa horizontal e uma para conter a massa vertical;

As grandezas a serem medidas:

• Tempo do deslocamento B;

• Distancias h e x;

• As duas massas dos blocos A e B;

Os resultados a serem achados a partir dos dados acima:

• Aceleração Experimental;

• Aceleração Teórica;

• Coeficiente de atrito;

Montagem e Procedimentos:

Dois blocos de massas diferentes interligados entre si por um fio inextensível enrolado  em duas roldanas, são a base do experimento. Sendo que o bloco B, por exemplo, na superfície horizontal deve ser travado para que o sistema comesse em repouso, logo quando soltá-lo o sistema se tornará acelerado e com forças atuantes. O bloco A (suspenso) cujo movimento da vertical delimita h, deve ser contido por uma cadeira, banco, etc (não importando se o bloco cairá de um ponto mais baixo que o “horizonte” , no caso o da mesa, contanto que a distância percorrida por eles seja igual, e o que faz com que isso aconteça nos dois blocos é a tração).
Sendo assim, o bloco A percorre h. Já B, quando a corda deixa de atuar, o mesmo freia devido ao fat, até o sistema ficar semelhante ao início, em repouso. Essa pequena distância é x. Deve-se medir então, o tempo em que B atinge h com um cronômetro, as massas dos blocos numa balança e as distâncias h e x com régua e trena.
A partir disso é se obtêm dados suficientes para achar At, Ae e Coeficiente de atrito.

Comparação:

Há diversos fatores que diferenciam um experimento de uma simulação, porém o principal é: As medidas que são mais precisas em  uma simulação e permanecem inalteradas em todo os procedimentos, já em um experimento por diversos erros, essas medidas podem vir a ser alteradas, imprecisas, os instrumentos de medição podem ter certas limitações assim como nos humanos, etc. Ou seja, isso num experimento gera uma grande imprecisão até porque o mesmo possui várias “idealizações”, não sendo compatíveis com a realidade. Devemos ressaltar também a grande diferença entre as duas acelerações, é um exemplo claro do que foi dito acima.

Dicas:

Repetir o experimento no mínimo 4 vezes, para se fazer uma média das grandezas, para alcançar um mínimo de precisão, evitar esbarrar no fio, verificar se o mesma está devidamente colocado nas roldanas, verificar se o fio está paralelo a trena, usar sensores de movimento para melhorar a precisão na medição do tempo e para finalizar, procurar não arredondar os valores nos calculos, somente no final da resolução para ficar um pouco mais preciso.

Fontes de erro do experimento:

O sensor não é ativado quando o imã passa sobre ele, pois o sensor é eletromagnético. Isso gera uma discrepância, pois o cronômetro é parado antes do momento certo.
O fio não é ideal pois ele estica.
Há uma incerteza de onde se começa a medir as distancias, pois em nosso caso foram utilizados dois instrumentos ao mesmo tempo.
Ao  desprezar a massa da roldana, até porque ela possui a mesma.

Conclusão:

Concluimos que o intuito do experimento, foi mostrar a atuação das Leis de Newton e a interligação entre elas, vizando assim, fazer o estudande sair com um melhor entendimento sobre as mesmas.

Nome: Rute Oliveira do Bomfim
Número: 27
Turma: 2104

Efeito da força do vento em uma torre de telecominicações.
Podemos analisar atuação da força do vento em uma torre de telecomunicações,
de uma forma tal que, a velocidade do vento, faz com que surja uma força “F” no plano horizontal,
que atua em um mastro com um anteparo na extremidade (torre e antena parabólica).
Dependendo da velocidade do vento, a força que atuará sobre a torre poderá derrubá-la,
pois quanto maior a velocidade do vento, maior será a força “F”.
Para evitar a queda da torre coloca-se na mesma 3 cabos de sustentação,
cada um fazendo entre si um ângulo de 120º (plano horizontal) e 30º(plano vertical) com relação ao mastro (torre).
a força que atuará sobre a torre, fará surgir uma componente no plano horizontal,
e consequentemente outra componente sobre cada cabo de sustentação.
A força exercida em cada cabo de sustentação, será tal que evitará a queda do mastro (torre),
e determinar a tração mínima que o cabo de sustentação deve suportar para que não se rompa.
Demostração na foto e vídeo da simulação da situação (ambos postados).

Colégio Pedro II- UEC

Nomes: Guilherme santos-11
Lucas Ramos-21
Mateus Felix-26
Willames Jr.-38

Turma: 2106

  O experimento:

   Consiste na utilização de dois blocos(A e C)  amarrados por um fio inextensível  e uma roldana .Um dos pesos(C) fica preso pela roldana, enquanto o outro(A) de desloca na horizontal por uma superfície.Quando soltamos  o bloco A percorre acelerando a distância X1 em alguns segundos, ao mesmo tempo o bloco C se desloca na vertical numa altura h=X1.Após o bloco A percorre a distância X2, sendo esta o período de desaceleração, até o mesmo parar e todo o sistema entrar em repouso.

   Existem alguns aspectos que são desvavoráveis a uma precisão no experimento, são eles:

   * As medidas das grandezas não são precisas e, consequentemente, o resultado também não será;

   * O fio não é o ideal já que ele tende a se esticar;

   * Nosso grupo só pode realizar o experimento uma vez pelo tempo curto( foi feito num sábado), portanto não chegamos a uma média das medidas, o que torna o resultado mais impreciso.  <br />
   Começo:

   Os blocos A e C estão amarrados pelo fio de naylon. O bloco A possui em sensor que liga e desliga o cronomêtro. Uma trena está disposta na superfície plana, para  medirmos as distâncias  de aceleração e de desaceleração. O fio é esticado por um conjunto de duas roldanas, suspendendo o bloco C. Para iniciarmos é zerar o crônometro e para tal e só passar o bloco A pelo sensor. Também é preciso que o fio esteja colocado corretamente para esticar bem ele e os blocos.

   As medidas:

   Para medir a distância X1 é preciso ver onde o crônometro aciona e onde ele desliga e marcamos para medir com a trena, daí já temos o tempo e a distância.Para medir X2 é so observar onde o bloco A parou e subtrair(Total – X1).Nosso grupo só pode realizar o experimento uma vez portanto não podemos fazer uma média das medidas o que dá uma imprecisão. As massas dos blocos foram estabelecidas pelo professor.

  Materiais usados:

  2 blocos<br />
  fio de naylon<br />
  2 roldanas<br />
  trena<br />
  cronômetro 

  mA = 218g = 0,218kg<br />
  mC = 201g = 0,201kg<br />
  h≈1,21 m<br />
 X2 ≈ 0,29 m<br />
 t ≈ 1,00 s

 Para calcular o μ:<br />
μ= (mA x h)/(mA+mC)x(x2)+(mC x h)<br />
μ =(0,218 x 1,21)/(0,218 + 0,201)x 0,29 +(0,201 x 1,21)<br />
μ ≈  0,425

Para calcular a aceleração experimental :<br />

a = (mA – μ x mC/ mA + mC)x g
a= (0,218 – 0,425 x 0,201 / 0,218 + 0,201) x 9,8
a ≈ 3,1 m/s²

Para calcular a aceleração teórica:<br />
a’=2h/t²<br />
a’=2 x 1,21/1,00²<br />
a’≈ 2,42 m/s²

” É difícil isso ? “