Aprendendo Física em Rede

Colégio Pedro II – Unidade Centro
Grupo:
Júlia Marconi, n 12
Juliana Lima, n 13
Mariana Carneiro, n 24
Mayra Bragança, n 28
Turma : 2106

# As grandezas físicas que precisarão ser medidas :
As massas de A e B, a distancia percorrida pelo bloco B (soma das medidas de x e h) e gravidade. Tração do fio, aceleração dos corpos e atrito podem ser calculados a partir desses dados.
# A física envolvida no experimento: como as grandezas envolvidas estão relacionadas! Este item já existe na simulação :
MUV. Os corpos estão relacionados pela aceleracão.

#  Quais as maiores fontes de “erros” no experimento :
medições de massa e distancia feitas incorretamente. Ao pesarmos dos blocos, as massas encontradas, caso existam fortes campos magnéticos localizados perto da balança, podem estar incorrentas, ocorrendo assim um erro
sistemático.
Se utilizarmos o mesmo aparelho de medição mais de uma vez, utilizando as mesmas condições que a medição original, é possível que os resultados sejam diferentes, ocorrendo assim um erro aleatório. Qualquer erro que ocorra em medições se torna muito grande se essas medições forem aplicadas em cálculos.
#  Como medir a aceleração experimental (cinematicamente) e qual a aceleração esperada (calculada dinamicamente) :
1 )Cálculo da aceleração experimental:
∆S / ∆ t = vel.
vel / ∆t = acel.

2 )Cálculo da aceleração dinamica:
P – T = mAa
T – Fat = mBa
p – Fat = mAa + mBa
10mA – μmB x 10 = mAa + mBa
10(mA – μmB ) = a(mA+mB )
h = ho + Vot + at²/2
ho = Vot = 0
h = at²/2
2h/t² = a
# Como o coeficiente de atrito será calculado:
10(mA – μmB ) = a(mA + mB )
2h/t²=a
10(mA – μmB ) = 2h/t²(mA+mB )
10(mA – μmB )/(mA+mB ) = 2h/t²
10μ = 2h/t²
μ = 2h/t² : 10 = 2h/t² x 1/10 = h/5t²   
μ = h/5t²

Paulo César – 23                               Turma: 2104

Raphael Félix – 24

Bruno Francesco – 3

Gabriel Portugal – 12

Grandezas físicas que precisarão ser medidas:

– Massas dos blocos usados. (já foram dadas)

– O tempo que os blocos levam para se deslocar h e x.

– As distancias percorridas pelos blocos durante o deslocamento.

– As velocidades nos diferentes momentos (momento em que a tração atua sobre o Bloco B e o momento em que a tração deixa de atuar sobre o Bloco B ).

– As forças que atuam nos blocos (Peso, Normal, Tração e Atrito).

– A Aceleração do sistema.

Como as grandezas se relacionam:

Grandezas físicas se relacionam porque, a partir de uma certa grandeza é possível calcular outras, o que é normalmente expresso por fórmulas. Nessa situação:

– A força Normal se relaciona com a força Peso (no caso do Bloco B ), sendo P = N. (P = m.g)

– Atrito é a força normal multiplicado pelo coeficiente de atrito.

– Tração se relaciona com a força Peso e atrito (no caso de superfícies)

– a Aceleração se relaciona com atrito, força Peso e tração (relativo as leis de newton) e se relaciona com as grandezas de MUV, velocidade e tempo, relativo a cinemática.

Maiores de Fontes de “Erro”:

– Imprecisão dos instrumentos (cronometro, régua, balança, etc.)

– Arredondamento das medidas

– Desconsiderar dados  (como a massa da roldana, resistência do ar, elasticidade da corda, entre outros.) ou se valer de situações ideais.

Como medir a aceleração experimental e a esperada:

– Aceleração experimental (calculada cinematicamente) pode ser conhecida por MUV. Utilizando S= So + VoT + AT²/2, que pode ser tanto utilizada quando existe e quando não existe tração atuando no bloco B, as grandezas que serão utilizadas serão medidas na hora do experimento, e aplicadas na fórmula.

– Aceleração esperada (calculada dinamicamente) será calculada pelas equações de movimentos que estão no link, fazendo um sistema de equações, após isso, descobriremos a aceleração esperada.

Como o coeficiente de atrito será calculado a partir dos dados do experimento:

– Conhecidos as distâncias h e x e as massas dos blocos A e B, o coeficiente de atrito será calculado pela fórmula: μ = mA•h / (mA + mB )x + mB•h.

Integrantes: Bruno (07)                  Turma: 2108
Caio (09)
Mateus (26)
Tommy (33)

Grandezas físicas:
– Massa do peso na vertical (A) – Medido pela balança
– Massa do peso na horizontal ( – Medido pela balança
– Distância percorrida pelo peso na horizontal até o peso na vertical cair (x) – Medido por régua
– Distância percorrida pelo peso na horizontal após o peso na vertical cair (h) – Medido por régua
– Tempo que o peso na vertical demora para cair – Medido pelo cronometro

Física envolvida no experimento:
As grandesas físicas estão relacionadas apartir da fóruma feita apartir das Leis de Newton, da fórmula desenvolvida apartir das fórmulas do M.U.V:

Leis de Newton
I       -   Um corpo que esteja em movimento ou em repouso, tende a manter seu estado inicial.
II     -   A resultante das forças de agem num corpo é igual ao produto de sua massa pela aceleração adquirida.
III   -   Para toda força aplicada, existe outra de mesmo módulo, mesma direção e sentido oposto.

Fontes de erro:
– Imprecisão nas medidas de x e h
– Imprecisão nas medidas do tempo
– Imprecisão nas medidas das massas dos pesos na horizontal e na vertical
– Desconsiderar o peso da corda
– Desconsiderar possível elasticidade da corda
– Desconsiderar um possível atrito na roldana
– Arredondamento dos dados

A aceleração experimental será a aceleração calculada apartir da seguinte fórmula:

A aceleração esperada será a aceleração calculada apartir da seguinte fórmula e de alguns dados do experimento:

Peso na horizontal -   B
Peso na vertical      -   A

O coeficiente de atrito será calculado a partir da seguinte fórmula e de alguns dados do experimento:

Peso na horizontal –   B
Peso na vertical      -    A

Colégio Pedro II – U. E. Centro
Prof.: Sérgio F. Lima
Turma:2102
Grupo: Maria Carolina                        Nº: 20
       Mario Manoel                                           23
       Rafael Accácio                                         31
       Raphael Reisinger                                  32

 Mini-Roteiro Atividade de Aprendizagem sobre Leis de Newton

      1)Já com o esboço do sistema em mãos primeiro identificamos as forças que atuam nos blocos:
      Bloco A => Peso e Tração
      Bloco B => Peso, Normal, Tração e Força de atrito (Peso anula a normal neste caso)
      Depois formamos as equações a partir das Leis de Newton:
      Para o Bloco A => Pa – T = Ma.a
      Para o Bloco B => T – Fat = Mb.a

      Resolvendo o sitema…  Pa – Fat = Ma.a + Mb.a = a(Ma + Mb)
      Aceleração a = Pa – Fat/Ma + Mb
      Pa = Ma.g     
      Fat = μc.Mb.g
      logo a = Ma.g – μc.Mb.g /Ma + Mb => a = (Ma – μc.Mb)g/Ma + Mb

      2)Depois de montar o sistema em lab como indicado no site veremos que enquanto o bloco b sofre a força de tração, ele
se desloca h de distância e depois quando o bloco a está em repouso e o bloco b não sofre tração, pela lei da conservação de movimento, o bloco continua a se deslocar x até que a força de atrito o acelera negativamente até o bloco b parar. Após fazer as medições necessárias (tempo dos deslocamentos, e as distância dos deslocamentos) iremos colocar todos esses dados em
equações de MUV => Aceleração achada através das Leis de Newton, O tempo decorrido entre o início do experimento e o fim, e as distâncias percorridas pelo bloco b com a força de tração e quando ela deixa de atuar.

    V² = 2(Ma – μc.Mb)g.h/Ma + Mb  (derivado de V²=V0² + 2aΔs)
 
para apenas o bloco b

   0 = v – μc.g.t  (derivado de V=V0 + at)
   x = vt – μc.g/2.t²     (derivado de S =So+ V0t + at²/2)

      Depois mesclarmos os dados das equações e fazermos os tais malabarismos (pega de um lado, joga para o outro, passa dividindo entre outros)
teremos tal equação: 
            μc = Ma.h/(Ma + Mb)x + Mb.h

onde:

      μc – Coeficiente de atrito cinético
      h  – deslocamento do bloco b enquanto tração ainda atua no mesmo
      x  – deslocamento do bloco b enquanto tração não mais atua no mesmo
      Ma – massa de a
      Mb – massa de b

Caso ocorra erros no experimento e não consigamos, teremos que visualizar todas as variáveis que possam acarretar erros:
1 A pessoa que estiver efetuando a medição pode se enganar no número obtido por possuir problemas de leitura como dislexia,

miopia etc e pode prejudicar na medição;
2 A pessoa pode realizar cálculos errados ou se enganar na hora dos arredondamentos e do uso da notação científica (confundir o símbolo do Micron μ com o do Mega M etc);
3 Os Aparelhos podem estar defeituosos (Régua sem marcação, ou com marcação inadequada, Balaça desregulada, crônometro com botões “duros”, com mau contato, ou com contagem errada etc);
5 Ao aparecer números extraordinariamente grandes ou pequenos e usar o arredondamento (para duas casas decimais se necessário) e notação científica, um pequeno(?) erro (dependendo das dimensões do arredondamento) será acrescido ao resultado;
6 Acurácia (Precisão) dos equipamentos. Equipamentos de baixa qualidade tendem a ter uma tolerância de medição alta e baixa precisão

Após observar quais erros foram cometidos e retirar os causadores o melhor será repetir o experimento e evitar a repetição do erro.

Obs: Lembremos que a maior dificuldade para o aluno não é a física em si, e sim a matemática envolvida.