Aprendendo Física em Rede

 

Colégio Pedro II- Unidade Escolar Centro

Prof. Sérgio Lima- Física 1ª série

Grupo:    Larissa Ramos       nº14       Turma: 2106

Lorena Scussel       nº18

Lucas Vidal           nº19

Natália Fernandes  nº 29

 

 

 

Grandezas físicas a serem medidas:

Tração (T)

Peso (P)

Atrito (Fat)

 

*M= coeficiente de atrito (μ )

*N= Força Normal

*m= massa

*g= gravidade

 

 

Elas se relacionam pelo fato de que a partir de uma é possível calcular outras, através de formulas.

 

 

A exerce força P=10mA

A exerce força T(ab)=T(ba)

B exerce força Fat=M.N=M.g.mB

 

g.mA-T=mA.a

T-M.g.mB=mB.a

g.mA – M.g.mB = mA.a + mB.a

 

Com as medidas apresentadas, calcula-se a aceleração (a) da seguinte forma:

Distância inicial percorrida e velocidade inicial são iguais a zero.

Logo:

S= So + Vot + at²/2

h= 0 + 0t + at² /2

h= at² /2

2h=at²

a= 2h /t²

 

Sabendo-se o tempo(t) que o bloco A leva para percorrer a distância conhecida h,

calcula-se a aceleração. Essa é a aceleração experimental, restando como única incógnita na equação

a própria aceleração.

 

Para se calcular a aceleração teórica, façamos a equação:

 

mA.g – M.mB.g = mA.a + mB.a

g(mA – mB.M) = a (mA + mB )

a = g(mA-mB.M)

mA + mB

A aceleração dinâmica:

a = g . ( mA – µk . mB  / mA + mB )

 

Quando o bloco A toca o solo, o bloco B continua deslizando uma distância X.

Para se calcular a aceleração desse deslizamento, façamos a equação.

Quando o bloco A toca o solo, a tração na corda é igual a zero.

F = mB.a

Logo, M.N= mB.a

M.g.mB=mB.a

g.M = a

 

A velocidade que alcança depois de deslocar-se h, partindo do repouso é

V²= 2 mA – M.mB.g.h/mA + mB

 

Calculando o coeficiente de atrito.

Sabendo-se os valores x e h e os valores das massas mA e mB é possivel acharmos o coeficiente de atrito cinético a partir da formula abaixo.

μ = mA.h / (mA + mB )x + mB.h

 

Como é impossível calcular-se uma medida exatamente igual à realidade, há erros comuns numa medição.

Nesse experimento, há a possibilidade de haver erros sistemáticos, que ocorrem quando há imprecisões na medição ou no equipamento usado. Por exemplo, se houver um corpo com alta atração magnética (um imã, por exemplo) próximo a balança que pesa os blocos.

Também há a possibilidade de haver erros aleatórios, (ou acidentais), que ocorrem devido a fatores imprevisíveis ou de difícil controle, como na repetição de um mesmo procedimento diversas vezes que resultam em resultados diferentes. Por exemplo, na contagem do tempoque o sistema leva para que o bloco B atinja o solo. Se for contado diversas vezes esse tempo, será muito difícil que os resultados não apresentem nenhuma discrepância.

Também é grande a chance de haver o erro absoluto, que é a diferença entre o valor medido e o valor verdadeiro.

 

ATIVIDADE DE FÍSICA
Turma: 2104

INTEGRANTES DO GRUPO
Nome: Jéssica Nkem Nº:15
Nome:Mariana Fiami Nº: 20
Nome:Núbia Cirilo Nº: 22
Nome:Rute do Bomfim Nº: 27

GRANDEZAS FÍSICAS A SEREM MEDIDAS
•Massa de “A”;
•Massa de “B”;
•Distância “h”;
•Distância “x”;
•Tempo do deslocamento do bloco “B”.

RELACIONAMENTO ENTRE AS GRANDEZAS ENVOLVIDAS
As grandezas estão relacionadas de tal forma a obterem resultados de acordo com as equações abaixo:

a=(mA-µkmB/mA+Mg

v2=2(mA-µkmB/mA+Mgh

µk=mAh/(mA+mx+mBh

MAIORES FONTES DE ERRO NO EXPERIMENTO
MEDIDAS
As medidas podem ser classificadas em dois tipos, diretas e indiretas suas definições são especificadas a seguir.
Medidas diretas → São aquelas obtidas diretamente do instrumento de medida. Como exemplos podem ser citados: comprimento e tempo, sendo realizadas diretamente de trenas e cronômetros, respectivamente.
Medidas indiretas → São aquelas obtidas a partir das medidas diretas, com o auxílio de equações. Por exemplo: a área de uma superfície, volume de um corpo ou a vazão de um rio ou canal.

ERRO EXPERIMENTAL
Conceitualmente, o erro experimental é a diferença entre o real valor de uma grandeza física (peso, área, velocidade…) e o respectivo valor dessa grandeza obtido através de medições experimentais.
Mesmo que o experimento seja realizado com o máximo de cuidado, há sempre fontes de erro que podem afetá-la. Os erros experimentais podem ser de dois tipos: erros sistemáticos e erros aleatórios.
Erros Sistemáticos
São causados por fontes identificáveis, e em princípio podem ser eliminados ou compensados. Estes erros fazem com que as medidas feitas estejam consistentemente acima ou abaixo do valor real, prejudicando a exatidão da medida. Decorre de uma imperfeição no equipamento de medição ou no procedimento de medição, pode ser devido a um equipamento não calibrado.
Erros aleatórios
Estes erros decorrem de fatores imprevisíveis. São flutuações, para cima ou para baixo, que fazem com que aproximadamente a metade das medidas realizadas esteja desviada para mais, e a outra metade esteja desviada para menos, afetando a precisão da medida. Decorre da limitação do equipamento ou do procedimento de medição, que impede que medidas exatas sejam tomadas. Nem sempre é possível identificar as fontes de erros aleatórios.

COMO MEDIR A ACELERAÇÃO EXPERIMENTAL E QUAL A ACELERAÇÃO ESPERADA.
A aceleração experimental é determinada através da equação do MRUV abaixo:
s=s0+v0t+1/2at2

A aceleração esperada será determinada com a equação abaixo:<br />

a=(mA-µkmB/mA+Mg

CÁLCULO DO COEFICIENTE DE ATRITO A PARTIR DOS DADOS DO EXPERIMENTO
Usando os dados levantados no experimento como:
•mA;
•MB;
•h.
O coeficiente de atrito será calculado com a seguinte fórmula:
µk=mAh/(mA+mx+mBh

Roteiro do Trabalho de Física

Integrantes do Grupo:

Lawrence Fernandes – n° 18
Vanessa Cavalcanti – n° 32

Turma: 2104

As grandezas físicas que precisarão ser medidas:

Aceleração –  a – m/s

Posição –  x e h – m

Tempo – t – s

Coeficiente de atrito cinético – μk

Velocidade –  v – m/s

Massa –  m – kg (serão pesados os blocos A e B )

Consideremos dois blocos A e B unidos por uma corda inextensível que passa por uma polia de massa desprezível. Quando o bloco A desce uma altura h é detido por uma placa e a corda deixa de puxar o bloco B. O bloco B desliza ao longo do plano horizontal até que pare depois de deslocar-se uma distância X.

A aceleração no sistema formado pelo bloco A e o bloco B unidos por uma corda, será obtida a partir da fórmula:

a =  ma -  μk . mb . g / ma + mb

Sendo que,  a  aceleração experimental é aquela que pode ser medida a partir de conhecimentos de cinemática (MUV), pela fórmula:

h = ho + vo.t + a.t²/ 2

E a aceleração teórica esperada, é  calculada a partir  dos conhecimentos de dinâmica, pela formula ja citada um pouco acima:

a =  ma -  μk . mb . g / ma + mb

A velocidade do bloco B, no instante que deixa a corda deixa de atuar, cujo  v= ”x”m/s emprega-se um tempo de t= “y”s. Com isso, tem-se agora, um bloco com velocidade inicial de v=”x”m/s que desliza ao longo de um plano horizontal com atrito, ou seja, com uma aceleração  de sentido contrário a velocidade.
Sua fórmula que alcança depois de deslocar-se h, partindo do repouso é :

v² = 2 ma – μk .mb. g. h / ma + mb

Tendo-se um tempo de t =”y” s quando v= “x” m/s; e seu tempo gasto para parar, t = “z” s, deve-se 0 somar os mesmos para se chegar a um resultado final: o tempo total gasto para deslocar-se ( respectivamente referentes ao bloco B ).

Conhecidos x e h (medidos),  e os valores das massas mA e mB (pesadas) podemos determinar o coeficiente de atrito cinético, a partir da fórmula:

μk = ma .h / (ma + mb). x + mb . h

Incertezas:

Massa – Imprecisão da Balança.

Distância – será a incerteza presente no objeto de medição desses deslocamentos.

Tempo – A incerteza presente será a do cronômetro, o tempo perdido em acionar e desligar o mesmo.

Podemos concluir, então, que nesse experimento usaremos da dinâmica das Leis de Newton e da cinemática (MUV) sendo assim, esses conceitos serão muito úteis.

~> Integrantes:

Luiz Cleiton Ramos Nº: 24

Luiz Eduardo Albuquerque Nº: 25

Paulo Roberto Simpson Nº: 28

Rômulo Tone de Carvalho Nº: 31

~> Grandezas físicas a serem medidas:

– o peso do bloco A (mA.g) ; a força de tração da corda T; o peso do bloco B ( mB.g); a reação do plano horizontal (N= mB.g); a força de atrito Fr = µk.N; o coeficiente de atrito; a distancia percorrida pelos blocos; o tempo do percurso; a aceleração dos blocos A e B; a velocidade dos blocos A e B.

~> Procedimentos a serem seguidos:

O primeiro procedimento é a montagem do experimento. O bloco de maior massa (A) estará suspenso pelo cabo. O cabo passará por uma polia fixa e estará ligado ao bloco de menor massa (. Será aferida a distância (h) que A se encontra em acima do chão. Essa distância será marcada a partir da posição de B. Após isso, o bloco A será solto e cairá, fazendo com que o bloco B se desloque. Quando o bloco A parar, o bloco B permanecerá em movimento, percorrendo uma distância x.

~>O relacionamento entre as grandezas físicas são:

O peso dos blocos A e B será o produto entre as suas massas e a aceleração (no caso, gravidade). A reação do plano horizontal para o bloco B, a força normal, será o mesmo resultado que o peso do bloco B. Descobrindo a distancia “X” com a fórmula de movimento retilíneo uniformemente acelerado (x=v.t-1/2µk.g.t² )sobre o bloco B podemos achar “µ” e assim calcular a força de atrito multiplicando com a força normal do bloco B. Se fizermos as equações de movimento dos blocos A (P-T=mA.a) e B (T-Fr=mB.a) e montarmos um sistema, poderemos descobrir a aceleração do sistema e assim também descobrir a força de tração do sistema.

~> Possíveis erros no experimento

Podem acontecer certos erros no experimento, como por exemplo:

– Os instrumentos que são usados para medir, como a fita métrica e régua podem causar um erro de precisão.

– O cronômetro usado para calcular o tempo de algum percurso pode causar algum erro no cálculo pelo fato da pessoa apertar o “parar” ou o “iniciar” depois do tempo preciso.

– Se você fizer um mesmo experimento várias vezes, onde precise arredondar o resultado e já exista um valor verdadeiro o tempo poderá ser calculado diferente nas várias ocasiões pelo fato do instrumento cometer algum erro, dando o resultado aproximado e não o exato.

– Erros acidentais, ou seja, aleatórios.

~> Aceleração

As acelerações serão dadas (no bom sentido) através dos seguintes procedimentos:

A aceleração cinemática será medida utilizando-se uma fórmula do Movimento Uniformemente Variado, ficando deste modo:

h=ho+v . t +1/2.at²

Portanto: a=2 .h/t²

A aceleração dinâmica será medida através da fórmula:

a = g . ( mA – µk . mB  / mA + mB )

~> Coeficiente de Atrito

O coeficiente de atrito será calculado pela seguinte equação:

µk = ma . H / (mA + m X + mB . H

—-

Shalon Aleikheim