Análise de experimento – Dinâmica

Colégio Pedro II – Campus Centro

Alunos: Bruno Gentil nº.:07

Felipe Castro n.:11

João Izel n.:14

Júlia Pimentel n.:15

Análise de experimento – Dinâmica

O experimento consiste em 3 partes:

1) A análise das medidas

2) O cálculo teórico

3) O cálculo experimental

Na primeira etapa medimos, com a régua, a altura do objeto pendurado (h). Logo após, medimos X. Foi dada a massa dos blocos (Ma e Mb) e quando o peso que estava em cima do bloco B foi retirado calculamos o tempo (t) que o bloco A demora pra tocar no chão.

fis3.fis fis2

Na segunda parte fizemos o calculo teórico (sem as medidas) para descobrir a equação do µ

Por fim, substituímos as medidas na equação achando o coeficiente de atrito (vulgo µ) e as acelerações.

-MEDIDAS:

ma = 85g ± 1g

mb = 105g ± 1g

h = 46 cm x = 67,5 cm

t = 0,429 s

-CÁLCULOS TEÓRICOS (equações de µ e das acelerações)

1) Leis de Newton – Descobrindo (a)

ma . g – T= ma . a

T – µ . mb . g = mb . a

ma . g – µ . mb . g = (ma + mb) . a

logo, temos que:

a= g(ma – µ . mb) / (ma + mb)

2) Torricelli

Descobrindo Velocidade (V) de B quando A toca o chão

Vf²= Vo² ± 2aΔs

Vf²= 2gh (ma – µ . mb) / (ma – mb)

3) Leis de Newton

Descobrindo (a’)

Fat= µ . N

Fat= mb . a’

µ. mb. g= mb . a’

a’= µg

4) Equações de MUV

Descobrindo X

V= Vo – at

0= Vo – µg . t

logo,

t= Vo / µg

S= So – vt – at²/2 (substituindo t por Vo/µg)

e sabendo que, S-So=X (distância)

temos que: X= Vo’ t – µg t²/2

X= Vo’ . Vo’/µg – µg/2 . (Vo²/ µ²g²)

X=Vo’²/ µg – Vo²/2 µg

X= Vo²/2 µg (substituindo Vo² pelo Vf² )

X= (2gh / 2ug) . [(ma – µ . mb) / (ma – mb)]

X= (ma- µ. Mb)h / (ma + mb)µ (colocando µ em evidência)

µ= (ma- µ. Mb)h / (ma + mb)X

     CÁLCULOS COM AS MEDIDAS EXPERIMENTAIS

µ= ma . h/(ma+mb) . x + mb . h

µ= (85 ± 1). 46 + 0,1/[(85 ± 1) + (105 ± 1)]. 67,5 ± 0,1 + 105 + 1 . 46 ± 0,1

µ= 3910/190 67,5 + 105. 46

µ= 3910/12825 + 4830

µ= 3910/17655

µ= 0,22 ± 0,07

Aceleração Teórica

a= g ( ma – µ.mb) / ma + mb

a= 9,8 (85 – 0,22 . 105) / 85 + 105

a= 9,8 (85 – 23,1) / 190

a= 9,8 (61,9) / 190

a= 3,2 aproximadamente

Aceleração experimental com base na equação de Torricelli

v²= v0² + 2aΔS

Após desenvolver fica:

a= 2h/ t²

a= 0,92/0,184041

a= 4,99

a=5

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Relatório de Física – 2° Certificação

Colégio Pedro II – Campus Centro

Física             Professor Sérgio Lima

Turma 1205

Ayla Mello                n° 04

Danielle Muniz         n°09

Fabíola Lopes           n°10

Lyandra Paredio      n°25

 

No dia 16 de julho, realizamos o experimento no laboratório de física. Havia no experimento 2 blocos (A e B), bloco A sendo supenso pelo fio, em altura h, ligado ao bloco B, que estava em cima da mesa, com um peso apoiado sobre ele para que não movesse. Ao tirarmos o peso o bloco B se moveu a distância h, mesmo valor que a altura do bloco A, com o tempo medido (t), ao passar pelo mesmo valor da altura de A, o bloco B continuou a se mover a uma distância x.
Dados recolhidos do experimento:

h(medido com régua) = 46cm -> 0,46 +/- 0,01m;
ma= 85g -> 0,085 +/- 0,001kg;
mb= 105 -> 0,105 +/- 0,001kg;
t(medido com cronômetro) = 0,439 +/- 0,01s;
x(medido com régua) = 58,3cm +/- 0,001m;

Vamos ultilizar também a constante g=10m/s².

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IMG_1979

 

 

Com isso, observamos que na aceleração o valor experimental foi diferente que o valor teórico, isso se dá pois o valor téorico é feito em condições ideais, mas como não estamos no mundo perfeito, o valor experimental sofre alterações das condições ideais, como a inclinação da mesa, o erro na medição da régua, por exemplo. Essas alterações levam a valores diferentes de aceleração.

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Relatório Experimento de Física

 

Colégio Pedro II – Campus Centro

Fernanda  Queiroz  nº:12

Luana Rocha     nº:20

Lucas Rodrigues  nº:22

Leonardo Lage nº17

Turma: 1205

 

Foi feito no laboratório um experimento no qual um bloco (A) estava suspenso por uma corda e, passando por uma roldana, prendia-se, na outra extremidade, a um bloco (B) que se encontrava sobre a mesa, sob um peso. Ao retirarmos o peso, o bloco (A) cai no chão, arrastando consigo o bloco (B), que percorre a distância (h) (distância do bloco (A) até o chão, e do bloco (B) até o sensor), mais a distância (X) (distância percorrida após a chegada do bloco (A) ao chão e a passagem do bloco (B) pelo sensor.

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1ª parte: utilizar as leis de Newton para deduzir

 

mA . g – T = mA . a

T – µ . mB . g = mB . a


mA . g – µ . mB . g = (mA + mB) . a

 

a = g (mA – µ . mB) / mA + mB

 

 

 

2ª parte: utilizamos a equação de Torricelli para medir a velocidade de B quando A toca o chão

Vf²= Vo²  ± 2 . a .  Δs

Vf²= 2 . g . h (mA – µ . mB) / mA + mB

 

3ª parte: utilizar as leis de Newton para deduzir (a’)

µ. mB. g= mB . a’

µ . g = a’

 

4ª parte: utilizar as equações de MUV para encontrar o valor de X

V= Vo – at

0 = Vo – at

Vo = at

t = Vo/µg

 

S= So – vt – at²/2      ->      X= Vo’ . t – µg . t²/2

 

X= Vo’ . Vo’/µg – µg/2 . (Vo²/ µ²g²)

 

X=Vo’²/ µg – Vo²/2 µg   –>   X= Vo²/2 µg

 

X= (mA- µ. mB) . h/(mA + mB) . µ

 

 

EXPERIMENTO

 

Medidas:

h= (47 cm ± 0,1 cm)

x= (49 cm ± 0,1 cm)

t= 0, 427 milésimos

mA= (85g ± 1g )

mB= (105g ± 1g)

 

COEFICIENTE DE ATRITO:

µ= (85 ± 1) . (47 ± 0,1)/ [(85 ± 1 ) + (105 ± 1)] . (49 ± 0,1) + (105 ± 1) . (47 ± 0,1)

µ= (3995 ± 55,5)/ (190 ± 2) . (49 ± 0,1) = (4935 ± 57,5)

µ = (3995 ± 55,5)/ 9310 ± 117) + (4935 ± 57,5)

µ = (3995 ± 55,5)/ (14245 + 174,5)

µ= 0,28 ± 0,6

 

ACELERAÇÃO TEÓRICA

a= 10 . ( 85 – 0,28 . 105)/ 85 = 105

a= 10 . 55,6/190

a= 556/190

a= 2,92 m/s²

 

ACELERAÇÃO EXPERIMENTAL

2 (47 ± 0,1)/(0,427 ± 0,01)

(94 ± 0,2)/(0,427 ± 0,01)

220,14 ± 0,516 m/s²

 

COMPARANDO

Existe uma diferença, entre a aceleração teórica e a experimental, pois no cálculo teórico não são levados em consideração eventuais fatores que possam ocorrer durante o experimento.

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Experimento no Laboratório – Projeto de Aprendizagem #2 (2015)

Colégio Pedro II – Campus Centro

Turma 1205, 2º ano – 2015

Professor: Sérgio Lima

Alunas:

Beatriz Salazar – 05

Juliana Torres –16

Nathalia Hermes – 29

 

O experimento

fis2

Consiste na análise dos seguintes acontecimentos: existem dois blocos na superfície de uma mesa, sendo esses os blocos A e B. O bloco B, por ser mais pesado, possui um peso sobre ele, de forma que o sistema permaneça parado; já o bloco A fica pendurado por uma corda.

O experimento tem início ao, após termos anotado os valores predispostos, retirarmos o peso de cima do bloco B e, assim, o outro bate no chão, enquanto o tempo é devidamente cronometrado. De acordo com Newton, um corpo em movimento tende a permanecer em movimento (ref. 1ª lei de Newton), que é o que acontece com o bloco B, que ainda percorre certa distância.

O objetivo é que, a partir dos dados colhidos e dados, identifiquemos velocidade, aceleração, coeficiente de atrito e equações do Movimento Uniformemente Variado, dentre outros pormenores que envolvem essas mesmas questões.

fis1

Dados

h – altura/distância entre o bloco A e o chão e, consequentemente, parte da distância percorrida pelo bloco B: 46,5 ± 0,1 cm

x – a distância restante percorrida pelo bloco B: 59 ± 0,1cm

t – tempo que o bloco B leva para alcançar o chão: 0,438s

ma – massa do bloco A: 85 ± 1g

mb – massa do bloco B: 105 ± 1g

 

Cálculos

 

Coeficiente de atrito:

μ =     ma.h

–––––––––––––––

(ma + mb)x + mb.h

 

μ =                             (85 ± 1).(46,5 ± 0,1)

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

[(85 ± 1) + (105 ± 1)].(59 ± 0,1) + (105 ± 1).(46,5 ± 0,1)

 

 

μ =                 3952,5 ± 55

–––––––––––––––––––––––––––

(190 ± 2).(59 ± 0,1) + (4882,5 ± 57)

 

 

μ =                3952,5 ± 55

–––––––––––––––––––––––––––

(11210 ± 137) + (4882,5 ± 57)

 

μ =   3952,5 ± 55

–––––––––––––

(16092,5 ± 194)

 

μ = 3952,5 ± 55       (   55       3952,5.194 )

–––––––––– +   (––––– + ––––––––––– )

16092,5             (16092   (16092,5)² )

 

μ = 0,246 ± 0,003 + 0,003

 

μ = 0,246 ± 0,006

 

Aceleração real:

a =   (ma – μ.mb)

(–––––––––––) . 9,8

( ma + mb )

 

 

a =   (85 ± 1) – [(0,246 ± 0,006).(105 ± 1)]

–––––––––––––––––––––––––––––––––       . 9,8

(85 ± 1) + (105 ± 1)

 

 

a =   [ (85 ± 1) – (25,83 ± 0,872)   ]

[–––––––––––––––––––––––––] . 9,8

[               (190 ± 2)               ]

 

a =   (59,17 ± 1,876)

(–––––––––––– ) . 9,8

(       190 ± 2   )

 

a =   [   59,17 ± (1,87 + (59,17.2) ) ]

[–––––––     ( ––––   (––––––) ) ] . 9,8

[     190     ( 190   ( 190)²) ) ]

 

a = (0,311 ± (0,01 + 0,003)).9,8

a = (0,311 ± 0,013).9,8

a = 3,048 ± 0,127

a= 0,03048±0,00127m/s²

 

 

Velocidade de B quando A toca o chão:

V² = 2.(3,048 ± 0,127).(46,5 ± 0,1)

V² = 2.(141,732 ± (5,906 + 0,305))

V² = 2.(141,732 ± 6,211)

V² = 283,464 ± 12,422

V = √283,464 ± 12,422

 

Agora, trabalhando isoladamente com o seguinte modelo:

x

–––––– = a ± b

a ± b

 

x = (a ± b).(a ± b)

x = a² ± 2ab

√(a² ± 2ab)

 

Aplicando isso na descoberta de V, temos que:

√283,464 ± 12,422 = √(a² ± 2ab)

283,464 = a²

a = √283,464 => a = 16,836 //

12,422 = 2ab

33,642b = 12,422

b = 0,369

Logo, V = 16,836 ± 0,369 => V = 0,168 ± 0,00369m/s

 

 

Dedução de a’:

μ . g = a’ è g experimental

a’ =(0,246 ± 0,006).10

a’ = 2,46 ± 0,06

a’=0,0246±0,0006m/s²

 

Equações do MUV para B (após o bloco A tocar o chão):

0² =0,438 ± 0,001 + 2.a.(59 ± 1)

0 = 0,438 ± 0,001 + (118 ± 2).a

-(0,438 ± 0,001) = (118 ± 2).a

a =     (0,438 ± 0,001)

– –––––––––––––

(118 ± 2)

 

a = [0,438     (0,001   (0,438.2) )

  • [––––– ± (–––– + (–––––––))

[ 118      ( 118     (   118² ))

 

a = – 0,004

a= – 0,00004m/s²

 

 

S = S0 + V0t + at²

––––

2

59 ± 1 = 0,438 ± 0,001 ± a.(0,438 ± 0,001)²

–––––––––––––––––––––––––––––––

2

59±1=0,438±0,001+a.0,095922±0,001

58,562±1,001=a.0,095922±0,001

a=6,1±0,17m/s²

 

Comparativamente, ao observar as acelerações, podemos perceber que o erro é maior quando se utiliza dados teóricos. Isso ocorre porque os valores não são tão maleáveis quanto tudo que se mede durante o experimento

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