Colégio Pedro II – Campus Cento
Disciplina: Física
Professor: Sérgio Lima
Turma: 1203
Alunxs: Hugo Richard nº:11
Julia Ferreira nº: 17
Juliana Barbosa nº: 19
Rayane Proença nº: 30
Renata Leitão nº: 32
Roteiro de Física
Análise dos Bloquinhos
Nessa 2ª certificação foi desenvolvido um trabalho em grupo que consistia em analisar a parte cinemática e dinâmica de um experimento com bloquinhos.
Dois bloquinhos são utilizados. O primeiro, de massa 0,085kg, localiza-se em cima da mesa preso por um peso em cima dele. O segundo, de massa 0,105kg, fica pendurado por uma roldana que o liga ao primeiro bloquinho. Quando o peso é retirado do primeiro bloquinho, o segundo cai de uma altura h até o chão. Conhecendo a Lei da Inércia, sabe-se que um corpo que está em movimento continua em movimento se não houver uma força que atue sobre ele. Devido à força de atrito, o primeiro bloquinho para à uma distância X, além da h também percorrida. Todo o procedimento teve uma duração de 0,450s.
![11891199_960429260690971_4706666966622104996_n](http://aprendendofisica.net/rede/files/2015/08/11891199_960429260690971_4706666966622104996_n-300x169.jpg)
A partir daí, inicia-se a análise do experimento:
Dados da questão:
Massa do bloquinho 1: m1 = 0,085kg + 0,001kg
Massa do bloquinho 2: m2 = 0,105kg + 0,001kg
h = 0,465m + 0,001m
X = 0,535m + 0,001m
t = 0,450s
Com os dados em mãos, aplica-se a fórmula do sorvetão para se achar a aceleração teórica dos bloquinhos no percurso h.
S = S° + V°t + at²/2
S – S° = 0t + at²/2
h = at²/2
0,465 = a(0,450)²/ 2
a ~ 4,6m/s²
Sabe-se que o primeiro bloquinho, durante o experimento, sofre a influência da força de atrito. Para que se dê continuidade à análise é preciso achar o valor do coeficiente de atrito atuante, ou o também conhecido por M(mi).
M = m1 x h / (m1 + m2)X + m2 x h
M = 0,085 + 0,001 x 0,465 + 0,001/ (0,085 + 0,001+0,105 + 0,001)0,535 + 0,001+0,105 + 0,001 x 0,465 + 0,001
M = 0,039 + 0,0005/0,19 + 0,002 x 0,535 + 0,001+0,048 + 0,0005
M = 0,039 + 0,0005/0,101 + 0,001+0,048 + 0,0005
M = 0,039 + 0,001/0,149 + 0,002
M = 0,261 + 0,008
Com o valor de M, podemos agora achar a aceleração experimental, ou seja, aquela que nos traz um valor mais “aproximado” do real, já que se utiliza, na sua composição, da força de atrito presente.
a = g(m1 – M x m2)/m1+m2
a = 10(0,085 + 0,001 – 0,261 + 0,008 x 0,105 + 0,001)/0,085 + 0,001 + 0,105 + 0,001
a = 10(0,058 + 0,001)/0,190 + 0,002
a = 0,58 + 0,001/0,19 + 0,002
a = 3,052 + 0,041m/s²
Aplicaremos o M agora na fórmula a seguir para descobrirmos a velocidade em que se encontrava o primeiro bloquinho no percurso h.
Vf²1 = 2 x g x h(m1 – M x m2/ m1 + m2)
Vf²1 = 9,3 + 0,001 (0,085 + 0,001 – 0,261 + 0,008 x 0,105 + 0,001/0,190 + 0,002)
Vf²1 = 9,3 + 0,001 (0,085 + 0,001 – 0,027 + 0,001/0,190 + 0,002
Vf²1 = 9,3 + 0,001 (0,058 + 0,002/0,190 + 0,002)
Vf²1 = 9,3 + 0,001 x 0,305 + 0,014
Vf²1 = 2,837 + 0,130 m/s
Sabe-se que a Vf do bloquinho no percurso h é igual a sua Vo no percurso X, assim:
Vf1 = Vo do Δx
Considerando Vo como Vf2, temos agora que, para descobrir a nova aceleração que toma o primeiro bloquinho ao iniciar seu percurso em X, utilizar a fórmula de Torricelli:
Vf2 ²= Vo2² – 2a’ x X
0² = (2,837 + 0,130)² – 2 x a’ x X
0 = 8,048 + 16,096 – 2 x a’ x 0,535 + 0,001
0 = 8,048 + 16,096 – 1,07 + 0,001 x a’
-8,048 + 16,096 = -1,07 + 0,001 x a’
-a’ = – (8,048 + 16,096/ 1,07 + 0,001)
a’ = 7,521 + 15,049m/s²
Sabendo que o da nova aceleração é teórico e conhecendo as Leis de Newton, é possível aplicar a fórmula seguinte para ter seu valor dinâmico:
Fat = m2 x a’
M x m2 x g = m2 x a’
0,261 + 0,008 x 0,105 + 0,001 x 10 = 0,105 + 0,001 x a’
0,027 + 0,001 x 10 = 0,105 + 0,001 x a’
0,27 + 0,001/ 0,105 + 0,001 = a’
a’ = 2,571 + 0,033m/s²
Depois de tudo resolvido, termina-se a análise do experimento dessa certificação. (: