Aprendendo Física em Rede

Colégio Pedro II – Unidade Escolar Centro
Rio de Janeiro, 31 de agosto de 2009
Disciplina: Física
Componentes: Ana Maria Garcia
Ana Paula Reis
Luisa Babo
Rafael Rocha
Turma: 2106

Roteiro do Experimento “ Leis de Newton”

Objetivo:
O trabalho tem como objetivo aplicar os conceitos das três leis de Newton, inclusive o de força de atrito, num experimento a ser realizado no laboratório de física.

Materiais e instrumentos utilizados:
– Fita métrica para medir a distância que as massas irão percorrer.
– Blocos de massas diferentes. No entanto, os blocos utilizados pelo nosso grupo terá uma diferença não muito grande, para que possamos, com o uso de um cronômetro, calcularmos o tempo que as mesmas levaram para se descolar.
– 2 cronômetros. Utilizaremos 2 cronômetros com a finalidade de minimizar a existência das incertezas nessa etapa.
– Balança para “pesar” as massas.
– Barbante ou uma corda não elástica, para que quando as massas se movimentarem esta não interfira no resultado da experiência.
– Roldana, que terá seu peso desprezado.
– Uma mesa ou uma bancada, para que o procedimento possa ser executado.

Variaveis medidas:
As variáveis que serão medidas são:
– O peso das massas
– O tempo que eles levam para se deslocarem
– Distancia percorrida por ambos os blocos até o que estará na posição vertical encostar no chão

Incertezas:
– Massa dos blocos, pois como as balança trabalha com um certo número de algarismos significativos, esta poderá não nos dar a massa correta, interferindo no restante do experimento.
– O tempo também apresentará incertezas, pois apesar dos cronômetros utilizados marcarem-no de forma correta, quem os parará são dois seres humanos, passiveis de erro.
– Distância, porque a fita métrica utilizada, apesar de seguir uma convenção, pode ter algum erro.

Forças Calculadas:
Como citamos anteriormente, temos como objetivo trabalhar com as três leis de Newton e por isso calcularemos todas as forças identificadas nos blocos, como:
– Peso dos blocos
– A Força Normal presente nos mesmo, que faz com que ambos não “entrem” na superfície em que estão em contato.
– A Tração, força exercida pelo barbante.
– A Força de Atrito, que será calculada através de cálculos teóricos ainda a ser pensados pelos integrantes do grupo. Pois para calcularmos a mesma, precisamos descobrir quanto vale o seu coeficiente de atrito, e trabalharemos para descobri-lo.
– A Aceleração do conjunto, pois sabemos que nesta conta envolvem-se grandezas já medidas, como a distancia percorrida pelos blocos e o tempo que eles levaram para tal atividade.

Procedimentos:
1) Pesar os blocos e definir suas medidas
2) Colocar o bloco A de massa maior  fora da superfície plana – no caso, a mesa -, preso por um barbante, que passará por uma roldana, ao outro bloco B (de massa menor) que estará sobre a mesa.
3) Com esse sistema já é possível reconhecer as forças: Peso do Bloco A, do Bloco B, trações, força de atrito existente no bloco B para a esquerda (direção oposta da tração) e a força normal.
4) Com auxílio de uma régua ou fita métrica, será medida a distância entre o Bloco A e o chão e entre o Bloco B e a roldana.
5) Após feitas todas as medidas, o Bloco A será solto e o tempo que ele levará para atingir o chão será cronometrado. Ao mesmo tempo será medido o tempo e o deslocamento que o Bloco B fará até que pare.
6) Após o término do experimento nos reuniremos para calcular as demais forças que atuam no bloco que até onde sabemos, só podem ser calculadas através de cálculos teóricos.

Alunos:
Beatriz A’Victória – 5
Danielle Postorivo – 11
Laís Quintanilha – 23
Lucas Santos – 27

Material a ser utilizado:
• Cronômetro
• 2 (dois) blocos de pesos diferenciados
• Balança
• Fita métrica
• Roldana
• Barbante

Procedimentos:
O bloco mais leve B ficará em movimento acelerado sobre uma mesa de madeira e estará unido com o bloco A pelo barbante. Esse barbante passará pela roldana, de massa desprezível, que manterá o bloco B em velocidade constante e o A sendo puxado pelo peso para baixo, também acelerado. Esta é a primeira parte do experimento, a primeira anotação será a identificação das forças: Normal, Tração, Peso e Atrito. Os próximos passos estão nos tópicos a seguir.

Questão das variáveis:
As variáveis serão calculadas através da balança – para descobrir o peso dos blocos -, fita métrica – para medir as distâncias x e h – e o cronômetro – para medir o tempo do movimento dos blocos. Os primeiros cálculos serão a Aceleração e as Velocidades desses blocos, sendo as equações:
a =MA-μk.MB / MA+MB .g E v² = 2 MA-μk.MB / MA+MB .gh
Quando o bloco A desce uma altura h e toca a superfície, o barbante deixa de unir os dois blocos, enquanto o bloco B anda a mesma distância h de A e depois desliza uma distância x. Quando o bloco está deslizando, a reação da superfície de madeira é a força de atrito. Logo após as variáveis terem sido calculadas e a aceleração e a Velocidade também, será medido o coeficiente de atrito cinético com a seguinte equação:
μk = MA.h / (MA+M.x+MBh

Incertezas:
Dentre os algarismos significativos de uma medida temos os corretos mais o primeiro duvidoso, ou seja, nas medidas que conterem algarismos duvidosos estes serão arredondados, conforme as regras de números duvidosos pares e ímpares.
As incertezas nas medidas das variáveis se darão em decorrência da imprecisão da fita métrica ao medir a distância e do acionamento do cronômetro ao medir o tempo.
De massa: 1g, menor medida possível da balança
De tempo: 0,3s menor tempo possível para acionar o cronômetro
De comprimento: 1mm, medida mínima da fita métrica

Turma:108

Componentes do grupo: Eduardo Luiz, Lucas Campista, Patrick Ramos e Pedro Maiques

1. Materiais a serem utilizados:

• 2 blocos de massas diferentes;
•  um pedaço de barbante que liga um bloco ao outro;
• 1 roldana;
• 1 fita métrica;
• Superfície plana (mesa);
• Calculadora;
• Balança

     2.    Variáveis que serão medidas e como:

• Distância – que será percorrida pelas massas na mesa através da fita métrica;
• Peso – dos blocos que serao medidos usando a balança;
• Aceleraçao – através da 2ª lei de Newton Fr = m.a
• Velocidade – através da equação de Torrichelli V2 = Vo2 + 2.a.D

    3.     Procedimentos que serao seguidos:

O bloco de massa maior ficará suspenso, e o de massa menor se posicionará sobre a mesa. Mediremos a distância do bloco suspenso até o chão, e vamos soltá - lo, e medir a distância que o bloco sobre a mesa percorre enquanto o bloco suspenso nao encosta o chão e após o bloco encostar o chao. Calcularemos também a velocidade do bloco sobre a mesa nessas etapas. Calcularemos o coeficiente de atrito através da equaçao: (mi) = Ma.h/(Ma + Mb).x +Ma.h sendo “x” igual a distancia que o bloco sobre a mesa percorredepois que o bloco suspenso encosta o chão.

    4. Incertezas

• Distancia (pois a fita métrica possui uma divisao máxima que gera a incerteza)
• Peso (pois a balança apresenta algarismos significativos)

Colégio Pedro II – U.E Centro
Turma : 2104
Integrantes do grupo:

Juliana Martins
Sabrina Caldas
Sâmina Kellen
Thalyta Priswa

Roteiro Experimental

– Objetivo do trabalho:

Além de nos aprofundarmos mais nas leis de Newton e na força de atrito, verificarmos se é mais fácil e vantajoso o estudo destes através de uma simulação ou através da realização do experimento.

– Materiais e instrumentos que serão utilizados:

. 2 blocos de madeira sendo um mais pesado que o outro (a diferença de massas entre eles não pode ser muito grande).
. Barbante com o comprimento maior que a distância entre o bloco que ficará pendurado e o chão para que o bloco sobre a mesa continue acelerado (no caso estará freando, acelerando negativamente) sem a influência do outro bloco e sim sob a ação da força de atrito.
. 1 roldana
. Trena
. Cronômetro
. Balança
. Fita adesiva
. Calculadora para calcular as incertezas
. Mesa

– Procedimentos que serão seguidos:

1- Após pesarmos os blocos prenderemos um ao outro com o barbante de modo que o mesmo passe pela roldana que estará presa à mesa fazendo com que o bloco de menor massa fique sobre a mesa e o de maior massa fique pendurado. Obs.:  o bloco de menor massa pode ficar pendurado enquanto o de maior massa fica sobre a mesa, pois mesmo assim o bloco pendurado vai puxar o bloco que está sobre a mesa. Isso acontece porque a massa do bloco pendurado vai continuar sendo maior que a Fat, fazendo com que o sistema ocorra, porém mais lentamente.

2-Mediremos a distância entre o bloco que ficará pendurado e o chão.

3- Marcaremos com a fita adesiva a posição do bloco que ficará sobre a mesa.

4- Para descobrirmos a distância que o bloco sobre a mesa percorrerá acelerando e freando, diminuiremos da distância entre esse bloco e a roldana (x), a distância medida entre o bloco pendurado e o chão (y).
Logo ficará x-y.

5- soltaremos o bloco pendurado em queda livre e cronometraremos o tempo que ele leva para chegar ao chão.

6- Calcularemos a aceleração de forma indireta, através da fórmula a = 2 . S / t²

7-  Depois, compararemos a aceleração encontrada no experimento  real com  a aceleração encontrada na simulação através da fórmula  a=(m1-M.m2).g /m1+m2

– Variáveis que serão medidas e como:

. Massa dos blocos, com auxílio da balança.
. Tempo que o bloco que ficará pendurado levará para chegar ao chão, com o auxílio de um cronômetro.
. Espaço a ser percorrido pelos blocos e o tamanho do barbante , com o auxílio da trena.

– As incertezas:

. Incertezas do tempo: ao acionar e desacionar o cronômetro existe uma incerteza no tempo.
. Incerteza da distância: o bloco pode não parar na distância determinada, havendo assim uma incerteza na distância.