Aprendendo Física em Rede

Álex (01), Antonio (02), Ernani (08) e Victor (37) – Turma: 2106.

Grandezas físicas à serem medidas:
1. Massa A e B
2. Distância percorrida pelas massas.

Como as grandezas físicas se relacionam:
A aceleração do sistema inicialmente se relacionará com o valor de μ, com as massas A e B, com o valor adotado para a gravidade e com a velocidade alcançada após deslocar-se uma distância h. As massas irão se relacionar com o valor adotado para a gravidade para determinar a força normal à superfície de contato da massa B, que estará diretamente ligada ao valor do atrito assim que definido o coeficiente de atrito μ, e para se definir o valor do peso. A velocidade estará relacionada à aceleração e ao tempo.

As maiores fontes de erros no experimento:
O valor aproximado da gravidade, a inexperiência dos alunos e a possibilidade de erros aleatórios.

Aceleração experimental:
Por tratar-se do estudo do movimento do corpo, ignorando-se suas dimensões, devemos considerar as seguintes grandezas: tempo, aceleração e distância percorrida pelas massas.
1)Corpo a => v=at // até o instante em que este atingir seu limite.
2)Corpo b => v=at // até alcançar o ponto O // v=v0+at // após alcançar o ponto O. Deve-se ter em mente que a aceleração será negativa no segundo caso, pois este tenderá a parar.

Aceleração esperada:
Por tratar-se do estudo do corpo e de seu movimento, devemos considerar as seguintes grandezas: massa, tempo, aceleração e distância percorrida pelas massas. Por ser um conceito de dinâmica, usam-se as três leis fundamentais da dinâmica.
1) a=[(ma-mb.μ )g]/(ma+mb) = [(0,157-0,219.μ )g]/0,376 m/s²
2) Segundo nossos velhos amigos Newton e Galileu, como a massa sente-se feliz em seu estado de movimento ela tende (pelo princípio da inércia) a permanecer em movimento. Mas como o atrito, que não gosta de ninguém se mechendo, está presente na situação, assim que a massa B passar do ponto O ela terá uma aceleração de sentido oposto ao do movimento.
3) a= -μ.g // até que a velocidade chegue a 0.

Cálculo do coeficiente de atrito:

0 = v – μ.g.t
x = vt – (μ.g.t²)/2

Eliminando o tempo t

x= v²/(2μ.g) = (ma-mb.μ )h/(ma+mb)μ

Conhecidos x e h e os valores das massas ma e mb podemos determinar o coeficiente de atrito cinético μ.

μ= 0,157h/0,376x + 0,219.h = 157h/376x+219h

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Ubuntu+gedit ftw!

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Integrantes: Leonardo de Araújo Guarino – nº19
Suzana Scunzi – nº28
Valdemar Mendes – nº31
Vinícius Lobo da Nóbrega – nº 33

1)Grandezas Físicas Que Deverão Ser Medidas:

Massa dos blocos;
Distância percorrida pelos blocos;
Intervalo de tempo dos deslocamentos;
Velocidade dos blocos em instantes distintos;
Aceleração do sistema antes e depois de terminada a influência da tração sobre o bloco b;
Aplicação das leis de Newton para determinar as forças atuantes nos blocos;
*Coeficiente de atrito entre as superfícies.

2)Como As Grandezas Físicas Estão Relacionadas:

Os conceitos de Movimento Uniformemente Variado (MUV) e Leis de Newton estarão relacionadas entre si, com o uso das fórmulas abaixo no experimento.

V = V0 + a.t;
S = S0+ V0.t + (a.t²)/2;
V² = V0² + 2.a.(S-S0);
P = m.g;
Fat = N.µ;

3)As Maiores Fontes De Erros No Experimento:

Os instrumentos utilizados para medir podem ser defeituosos ou não tão precisos;
Pode ocorrer falhas acidentais ou erros imprevisíveis, mesmo que o trabalho tenha sido bem planejado;
*Uso de situações ideais (desconsiderando o peso e elasticidade da corda);

*Arredondamento dos cálculos.

OBS: Créditos deste tópico 3): Sérgio F. Lima

4)Como medir a aceleração experimental (cinematicamente) e qual a aceleração esperada (calculada dinamicamente):

*Aceleração experimental pode ser obtida calculando o tempo em que o sistema pára e a distância percorrida

pelos blocos, substituindo-os nessa equação: a = 2∆s/∆t²

*Aceleração esperada pode ser obtida através da fórmula : a= (Ma – µ x Mb / Ma + Mb ) x g

5)Como O Coeficiente De Atrito Será Calculado A Partir Dos Dados Do Experimento:

*Conhecidos o “deslocamento do bloco B depois que a corda deixou de atuar (X)” e o “deslocamento sob a ação da

corda (h)” e os valores das massas “mA (bloco A)” e “mB (bloco ” podemos determinar o “coeficiente de atrito

cinético (µk)”.

µk= mAh/(mA+m.x+mBh

*Quando as massas são iguais (mA=m, para determinar o coeficiente µk somente é necessário medir as distâncias “h”

e “x”.

µk= h/h+2x

Trabalho de Física

Turma: 2104
Alunos: Daniel Barbosa (n°05)
Daniel Borges (nº 06)
Fernanda Braga (nº11)
Jerônimo Lobato (nº14)

As grandezas físicas que precisarão ser medidas:
As massas dos blocos do experimento;
As distâncias (h/x) percorridas pelos blocos;
O tempo dos deslocamentos;
Forças que são exercidas nos blocos:
– No bloco que se movimenta verticalmente (bloco A) : Força peso (mA.g) e tensão.
– No bloco que se movimenta horizontalmente {bloco B} : Força peso (mBg), a tensão da corda T, a reação do plano horizontal N=mBg e a força de atrito Fr=μk·N
A medição da aceleração do movimento do sistema formado pelos dois blocos unidos por uma corda;
A velocidade que o sistema alcança após deslocar-se h, quando não há mais tração;
O coeficiente de atrito cinético μk.

As grandezas envolvidas estão relacionadas:
mA·g-T=mA·a (Peso do bloco A menos a tração = massa do bloco x aceleração)
T -Fr=mB·a (Tração menos a força de atrito = massa do bloco B x aceleração)
Aceleração é medida a partir desta equação: a= (Ma – µ x Mb / Ma + Mb ) x g
A velocidade : V²= 2 x (Ma – fat em B / Ma + Mb) x gh
Conhecidos x e h e os valores das massas mA e mB podemos determinar o coeficiente de atrito cinético μk.

Conhecimento de Física necessário:
Leis de Newton

1ª Lei de Newton (Princípio da Inércia) – Um corpo que esteja em movimento ou em repouso, tende a manter seu estado inicial.
2ª Lei de Newton (Lei da Dinâmica) – A resultante das forças de agem num corpo é igual ao produto de sua massa pela aceleração adquirida.
3ª Lei de Newton (Ação e Reação) – Para toda força aplicada, existe outra de mesmo módulo, mesma direção e sentido oposto.

Fórmulas de MUV

Fontes de erros

Neste trabalho experimental podem ocorrer diversos fatores que alterem o resultado esperado, como:
-Erros aleatórios, são provocadas por fatores imprevisíveis ou de difícil controle, mesmo quando as medidas foram bem planjadas.
-Erros sistemáticos, causados pelo método de medida ou por instrumentos defeituosos. (Trena ao medir o deslocamento, cronômetro ao medir o tempo do deslocamento, balança para medir o peso dos blocos próxima a um forte campo magnético)
– Arredondamento, para facilitar os cálculos.
– Uso de situações ideais (Desconsiderando o peso e elasticidade da corda e um possível atrito na roldana)

Aceleração
Aceleração experimental: esta pode ser obtida calculando o tempo em que o sistema pára e a distância percorrida pelos blocos, substituindo-os nessa equação: a = 2∆s/∆t²

Aceleração esperada pode ser obtida através da fórmula : a= (Ma – µ x Mb / Ma + Mb ) x g

Coeficiente de Atrito:
Conhecidos x e h e os valores das massas mA e mB podemos determinar o coeficiente de atrito cinético μk.
μ = mA•h / (mA + mB )x + mB•h

Colégio Pedro II-U.E Centro
Membros do grupo:

-Carolina Crespo  nº05
-Isis Lucchesi    nº12
-Mirna Machado  nº26

Grandezas medidas:

-A massa dos blocos A e B utilizados na simulação ,medida por uma balança.
-O tempo que as massas levam durante o deslocamento, h e x, medidos por um cronômetro.
-A distância percorrida pelos bocos durante o deslocamento,medida por uma régua ou trena.
-A velocidade dos blocos durante o período em que ambos os blocos estão se movendo. Pode ser calculada através da fórmula:  V²= 2 x (Ma – fat em B / Ma + Mb) x gh  
-As forças que atuam sobre os blocos, são elas: sobre o bloco A: Peso e tração. No bloco B, as mesmas, acrescidas de força de atrito e normal. Podem ser medidas através de dinâmica, pela aplicação das leis de Newton. Peso=m x g ,a tração é calculada através das leis de Newton num sistema de equações ,o força de atrito é calculada através da fórmula: µ x normal=fat e a força normal é a reação da força peso logo,sua formula é massa x gravidade.

-Coeficiente de atrito entre as superfícies, pode ser medido através da fórmula: µ=(ma.h)/[x(ma+mb) + mb.h], sendo h a distância percorrida pelo bloco B até que a tração pare de atuar no bloco B, e a distância x percorrida a partir do momento em que a tração para de atuar sobre o bloco B até o monento que o bloco B para.

-O sistema pode estar basicamente em duas posições
a)Quando o bloco A para de se mover e o bloco B continua se movendo, pois a força de atrito atuando sobre ele tem que ser maior do que a tração.
b)Enquanto o sistema está acelerado ambos os blocos movem-se simultaneamente.

A aceleração do sistema pode ser calculada de duas maneiras:
a)Cinematicamente,b) dinamicamente.
Sendo que a primeira (Cinematicamente)é calculada através das formulas do MUV, como: Como V= V inicial + a x t ; S= S inicial + V inicial x t + (at²/2) ; V²= V inicial ² + ou – 2 x a x ΔS e a segunda (Dinamicamente) através da formula a = (Ma – µ x Mb / Ma + Mb) x g

Como as grandezas físicas se relacionam:

Todas as fórmulas contam com a presença de uma grandeza física,sendo que para que numa equação eu possa calcular o valor pedido, eu tenho que lidar com outras grandezas.Na fórmula a = (Ma – µ x Mb / Ma + Mb) x g, para que a grandeza e a aceleração seja calculada, precisa-se saber massas ,gravidade e atrito(neste caso só o seu coeficiente.)
Essas grandezas estão presentes em fórmulas do MUV como:
S= S inicial + V inicial x t + (at²/2)
V= V inicial + a x t
V²= V inicial ² + ou – 2 x a x ΔS
Fora estas relações, as grandezas* também se relacionam nas leis de newton
*Chamamos de grandezas as Forças, como peso, normal, tração, atrito, (…)
Para melhor compreensão, eis as 3 leis de Newton:
1ª: Lei da Inércia: Todo corpo permanece em seu estado de repouso, ou de movimento uniforme em linha reta, a menos que seja obrigado a mudar seu estado por forças impressas nele;
2ªrincípio fundamental da dinâmica: o corpo sai do seu estado de repouso ou MU em linha reta devido a soma das forças que atuam sobre o corpo(maior que 0)
3ª: Lei da ação e reação: A uma ação sempre se opõe uma reação igual, ou seja, as ações de dois corpos um sobre o outro são sempre iguais e se dirigem a partes contrárias .

QUAIS AS MAIORES FONTES DE ERROS NO EXPERIMENTO:

-Falhas humanas, como erros de cálculos , de fórmulas (…)
-Medidas em instrumentos como régua podem não estar de acordo com o S.I
-São levadas em consideração situações ideias, como por exemplo ,o peso desconsiderado da roldana e a capacidade de extensão do fio (esses dois devem ser considerados e não são).