Experimento de Física

Colégio Pedro II – Campus Centro
Grupo: Ana Beatriz ( nº 2) , Letícia Zisman (nº 16) , Samantha Tavares (nº 26) e Victoria Coeli (nº 30)
Turma : 1207
EXPERIMENTO DE FÍSICA DA 2ª CERTIFICAÇÃO
No laboratório de física, fizemos um experimento no qual havia um bloco B em uma mesa,ligado num bloco A (que estava pendurado distante da mesa e apoiado por uma roldana).
No momento em que soltamos o bloco B, o bloco A desceu uma altura H,que foi percorrida também pelo bloco B. Com a aceleração obtida, o bloco B percorreu uma distância a mais, com relação ao H.
Com a ajuda de um cronômetro automático que marcou o tempo de queda do bloco A, o experimento consiste em medir a altura do bloco A, a distância a mais de B e a massa dos respectivos blocos.
Massa do bloco A = 87g (± 1)g
Massa do bloco B = 105g (± 1)g
H (altura) = 45 cm (± 0,1)cm = 0,45 m (± 0,001)m
T (tempo de queda) = 0,434 seg –> aproximadamente 0,43 (± 0,01)s
X = 44 cm(±0,1)cm = 0,44 m (± 0,001)m

Usamos a equação abaixo para obter o coeficiente de atrito (μ) :
Ma.H/(Ma+Mb).X+Mb.H =
87. 0,45/(87+105). 0,44 + 87. 0,45=
39,15/192. 0,44 + 39,15=
39,15/84,48 + 39,15=
39,15/ 123,63=
0,316 (± o,1)

Foi preciso desenvolver a 2º lei de Newton, para calcular a aceleração teórica:
2º Lei de Newton Fr= m.a
Fat = μ . N >>> Fat = μ . Mb.g
Ma.g –T = Ma . a
T- μ . Mb . g = Mb .a
Ma . g – μ . Mb . g = (Ma + Mb)
a= g(Ma- μ . Mb)/ Ma+ Mb

Botando os valores:
a= 9,8( 87 – 0,316 . 105)/ 87+ 105
a= 9,8. 53,82/ 192
a= 527,436/192
a=2,747 m/s² (± 0,5)

Para termos a aceleração experimental, usamos a equação do MUV, já que nos referimos ao instante em que o bloco B percorre apenas a altura H. Dessa forma:
∆S = H= 0,45m(±0,001)
Vo=0
∆S= Vo.t + at²/2
0,45m= 0. 0,43s + a. (0,43)²/2
0,45= a.0,1849/2
0,45.2 = 0,1849a
0,9 = 0,1849a
a= 4,867 m/s² (± 0,20)

Posted in 1207, 2-ano, 2015, CP2, Experimentos, Física | 1 Comment

Relatório do trabalho da Segunda Certificação.

Colégio Pedro II – Campus Centro

Fabiana Penedo        número: 06

Júlia Dominguez       número: 13

Lívia Lino                   número: 17

Fabiana Penedo         número: 31

Turma: 1207               Física                   Profº Sérgio Lima

Relatório do trabalho da 2ª certificação

1 – Deduzir a em função de Ma, Mb e g.

fisica6

 

Fisica1

 

2- Deduzir a velocidade de B quando A toca o chão.

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3 – Deduzir a’  em função de b e μ

 

fisica7

 

 

4 – As equações do MUV para B até parar percorrendo x.

0 = V – a’.t

fisica3

Fisica2

5- Isolar o t da equação da velocidade e substituir na da posição

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6 – Substituir a velocidade final do primeiro movimento na inicial do segundo

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7 – Reescreva a equação para que  μ fique em função de Ma, Mb, h e x.

fisica11

 

fisica12

 

8 – Deduza a expressão de aceleração de queda em função de h e t.

fisica8

 

O experimento

No dia 14 de julho, no laboratório de física do Colégio Pedro Segundo, foi realizado o experimento para a avaliação da segunda certificação do 2º ano do Ensino Médio.

O experimento constava de um bloco pendurado (A) ligado a um outro bloco parado encostado na mesa (B).

Observamos o bloco A cair e tocar ao chão e o bloco B ser arrastado com ele, mas por causa da inércia o bloco continua seu movimento além do que devia, ou seja, mais do que a altura do bloco A até o chão e por causo da força de atrito, ele para.

Dados coletados no experimento:

  • H = (45,0 +/- 0,1) cm
  • X = (48,7 +/- 0,1) cm
  • Ma = (87 +/- 1)g
  • Mb = (105 +/- 1)g
  • T = 0,437s

Cálculos

Cálculo do μ

fisica12

fisica

R: 0,27 +/- 0,004

Cálculo da aceleração teórica

fisica3-2

R: 3,05 m/s²

Aceleração experimental

fisica2-2

R: 4,71 +/- 0,052 m/s² 

Considerações finais: A diferença encontrada entre as acelerações pode ser explicada pelo seguinte motivo: a teoria é feita nas condições ideias de contorno, há presunções de verdade que no experimento podem não se tornar verdadeiras. Por exemplo, na teoria não se considera a rugosidade da mesa e do bloco.

No teoria diversas variáveis são consideradas como constantes para que a vaiável em estudo seja percebida, enquanto que no experimento não se tem controle de todas as variáveis que interferem inclusive na variável estudada levando a resultados diferentes. Por exemplo pode se abstrair do fator de atrito entre o bloco e a superfície no estudo teórico, mas indubitavelmente este se fará presente no teste prático.

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Relatório sobre o experimento no laboratório de física.

Colégio Pedro ll – Campus Centro

Christopher Brandão     n°03

Gabriel Pais                     n°10                           Turma: 1203

Luiz Arêdes                      n°25                           Professor: Sérgio Lima

Paulo Marconi                  n°28

 

Introdução:

O experimento que fizemos em laboratório consiste num arranjo de dois blocos “A” e “B” (que possuem massas diferentes) são interligados por uma corda que passa por um sistema de roldana onde possibilita que ambos os blocos estejam presos um ao outro. O bloco “A” tinha um pequeno peso sob ele que o mantinha em equilíbrio com “B”, ao removê-lo, os dados do experimento puderam ser obtidos. Durante o experimento foi medido o tempo que o bloco A, que estava na mesa, demorou a percorrer entre dois pontos predeterminados e contamos com o auxílio de réguas e cronômetro para averiguar os resultados dos dados. Em seguida, nos foi dada a tarefa de determinar através de cálculos o μ (coeficiente de atrito do bloco que se arrastou pela mesa), e sua aceleração, para que depois pudéssemos calcular a margem de erro. A seguir os cálculos que fizemos com base nas equações fornecidas em sala pelo professor:

Ma= 85g +- 1g

Mb=105g +-1g

H=46 cm -> 0,460m

X=55,2cm -> 0,552m

T=0,407s/0,456s/0,407s

g=9,8m/s²

a’= μ. 9,8

a=10(85-μ . 105)/85 + 105

 

Vf =2 . 9,8 . 0,46(85- μ . 105/85+105)

0,552= Vf²/2. Mi.9,8

 

μx=85.0,46/(85+105).0,552+105

0,552=0,46/μ(85- μ105/85+105 . 0,46)

μ x= 39,1/15318= 0,255

 

Erro do A:

46 . 0,1 + 85 . 1= 89,6

Erro total das massas:

1+1=2

(Ma + Mb) . x -> 55,2 . 2 + 190. 0,1=129,4

 

a= 0,255 . 9,8

a= 2,499

= 2,5 +-1cm

 

Erro da multiplicação Mb . H

46 . 1 + 105 . 0,1 = 56,5

 

Erro entre a somas do denominador (ou erro do B)

129,4 + 56,5= 155,9

 

Erro da divisão

59,6/15318 + 3910/15318² . 185,9/1 = 234641,124

89,6/15318 + 0,0000166637 . 1859

0,0055493275+0,000016663=

0,0089471093

0,0089 aprox

 

Equação para a aceleração

a= 2H/T² -> 0,92/T²

0,92/0,165649 ->5,553m/s²

a= g(Ma – μ . Mb)/Ma + Mb

9,8 (85 – 0,255 . 105)/85-105

3,003m/s²

 

Erro da aceleração teórica

2 . 0,01= 0,002                                               0,02/0,407+0,92/(0,165649)²

T² -> (0,407 . 0,001) .2                                0,1207372214+0,92/0,0279395412

0,00814

 

33,528196294 . 0,00814

0,1207372214+0,2729195178

0,3936567392m/s²

0,394m/s² aprox

 

Fotos

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Análise do Experimento da 2ª Certificação

Colégio Pedro II – Campus Centro

Alunos: Jefferson Rodrigues – nº 14

Juliana Correia – nº 20

Luiza Calixto – nº 26

Mª Eduarda Feijó – nº 27

T: 1203

 

Experimento:

O experimento consiste em dois blocos de massas conhecidas e diferentes: o bloco B está em cima da mesa preso por um peso e ligado por uma corda ao bloco A que está suspenso do chão a uma altura h. Ao tirarmos o peso do bloco B, o bloco A percorreu essa distância h até chegar o chão com o tempo t (calculado através de um cronômetro do laboratório). Devido à lei da inércia, o bloco B andou a mesma distância e mais um pouco (o que chamaremos de x).

experimento

 

IMG_5348 experimento realizado no laboratório

 

 

Assim, achamos os seguintes resultados:

h =(46,0 ± 0,1)cm

x=( 51,3 ±0,1) cm 

t=(0,456 ±0,001)s

mA=( 85 ± 1)g

mB=(105 ± 1)g

 

 

IMG_5349alunas do grupo medindo h – a altura que o bloco A estava do chão

 

Objetivos do trabalho:

1) Determinar o coeficiente de atrito cinético

2) Analisar a propagação de erros em experimentos

3) Comparar aceleração teórica com experimental

 

 

 

  • 1ª parte: encontrando as equações

 

Primeiro achamos a aceleração dinâmica pela 2º lei de Newton

g – T = mb. A

T- µ.mb.g=mb.a

a=g(ma- µ.mb)/ma+mb

Depois achamos através da fórmula de Torricelli a velocidade a qual o corpo B se encontra quando A toca o chão (é a aceleração cinemática que chamaremos de A2)

V²=0²+2.A2.h
V²=2.A2.h
0²=Vo²-2.A2.x
0=2ah-2A2.x
A2=x/ah

 

Através da 2ª  Lei de Newton pudemos calcular a aceleração dinâmica em função de mb e µ. É necessário fazer isso para ajudar no cálculo de fat, já que durante que depois que o bloco A chega ao chão e o bloco B percorre x, essa é a única força que está atuando no bloco B:

µ. mbg = mb. a2
µ. mb. g/mb = a2(dinâmica)

 

Nessa parte, através das leis do MUV achamos a velocidade com que o bloco B tem no trecho h (que é a mesma velocidade inicial de quando ele começa a percorrer o trecho X)

V = Vo – at (eq. horária da velocidade)

0 = Vf –  µg.t

 

S=So+Vot.a.t²/2 ( eq. horária da distância)

x = 0 + Vf . t – µg. t²/2

 

*isolamos t para podermos substituir a velocidade final do primeiro movimento na inicial do segundo na equação da posição, ficando:

t = V/ µ.g

x= Vf . Vf/ µ.g –  µ.g. (V/ µ.g)²/2

Logo,

x= Vf²/ 2µ.g

 

Reescrevemos a equação para ela ficar em função de ma, mb, x e h

X = 2gh [(ma – µ.mb)/ ma+mb] / 2 µg =

µ=ma.h/(ma+mb)x +mb.h

 

Finalmente achamos aceleração teórica que é a aceleração da queda em função de h e t (dinâmica).

S=So+Vot.A.t²/2

H = At²/2

A = 2h/t²

A aceleração dinâmica será comparada com a cinética ao final do trabalho.

 

  • 2ª parte: substituindo nas equações os valores encontrados no laboratório

*Sabendo que: g = 9,8m/s²

 

  • Achando µ:

IMG_5517

 

  • Comparar a aceleração experimental (cinemática) com teórica (dinâmica):

IMG_5398

 

Nessa parte do experimento notamos que a aceleração teórica é bem menor que a experimental. Essa diferença se dá por vários fatores, entre eles: imprecisão de medidas devido a erros em algumas medições, superfície de materiais desconsiderados (que alteraria o fat), desprezo do ar, entre outros.

 

  • Na parte final deve-se calcular A2/a2, que é quanto que o bloco B andou depois que A chegou ao chão.

IMG_5399

 

Notamos que dessa vez a aceleração dinâmica foi bem maior que a cinemática.

Posted in 1203, 2-ano, 2015, CP2, Experimentos, profmedá3 | 1 Comment