Aprendendo Física em Rede

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

Como o Experimento funciona?

Há no experimento, dois blocos de massas conhecidas e diferente (bloco A = 85g e bloco B = 105g). Os blocos estão ligados por um fio e o bloco B fica preso em cima da mesa, já o bloco A fica suspenso pela corda. Quando o peso do bloco B é solto ele anda uma distância h, a mesma distância que o bloco A percorre até o chão. Porém, o bloco B se locomove mais um pouco (chamaremos de x) devido ao princípio da inércia. Ocorre como na foto:

O objetivo principal do experimento é determinar o μ cinético, comparando as acelerações (teórica e experimental).

1ª parte: 

Fomos ao laboratório fazer o experimento e anotar os valores necessários (a distância percorrida pelos blocos – h; a distância que o bloco B percorreu a mais que h – x; e o tempo que o bloco A demorou para cair no chão, que foi medido pelo cronômetro do laboratório – t)

 Foto do experimento

Alunas medindo uma das medidas necessárias ao experimento (“h”)

2ª parte:

Já com os dados necessários anotados, começamos o trabalho. A primeira coisa a ser feita é calcular a aceleração dinâmica (a) através dos dados que tínhamos (ma; mb e g = 9,8 m/s²). A equação achada foi essa a seguir:

ma. g – T = mb. a
T- µ.mb.g=mb.a         > 2ª Lei de Newton

Logo,

a=g(ma- µ.mb)/ma+mb

Depois disso, deve-se descobrir a outra aceleração (chamaremos de a2) que é a que o bloco B teve enquanto percorreu x (quanto o bloco A já tinha caído no chão) através da 2ª Lei de Newton novamente:

Fat (µ.N) = mb. a2

µ. mbg = mb. a2

µ. mb. g/mb = a2

Após, descobrimos a a2 cinemática para comparar com a dinâmica. Fizemos isso através de uma equação de cinemática, a Torricelli:

V²=0²+2.a2.h

V²=2.a2.h

0²=Vo²-2.a2.x

0=2ah-2a2.x

a2 = x/ah

Continuamos usando as equações de cinemática (a horária e a da distância) para substituirmos pelos valores da dinâmica e assim podermos compará-los:

Vf²= 2.g.h (ma- µmb/ma+mb)

0 = V –  µg.t (da velocidade)

x = V . t –  µg. t²/2 (da distância); isolando t para substituí-lo fica: t = Vf/ µ.g

x= Vf . Vf/ µ.g –  µ.g. (Vf/ µ.g)²/2

Logo,

x= V²/ 2µ.g ; substituindo V² -> x= h/µ (ma- µmb/ma+mb)

3ª parte:

Posteriormente a esses cálculos, temos que pegar a velocidade final já achada da 1ª parte do movimento e aplicarmos na 2ª:

V²=2.ah

0²=Vo²-2a2.x

0=2ah-2a2x

a2=x/ah(cinemática)

Colocando a aceleração em função de h e t, acharemos o a teórico:

2h/t²