A Segunda Lei de Newton

Segunda Lei de Newton

V.S. Franco

Centro Universitário Uninter

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Resumo.  O objetivo deste experimento é, investigar e descobrir através de processos, como a aceleração, força e a massa estão relacionadas.

Palavras chave: (aceleração, força, massa, segunda lei de newton)

Introdução

A segunda Lei de Newton, nos diz que a aceleração de um determinado objeto, depende diretamente da sua massa, e da força total que está sendo aplicada sobre ele. Esta lei pode ser escrita pela equação matemática:

F = m x a

As aplicações onde podemos estar empregando esta Lei, são várias, como por exemplo para saber como criar bastante força, sem muito esforço, ou então, como acelerar rapidamente.

Procedimento Experimental

A seguir, veja os procedimento que foram adotados para realização deste experimento:

1. Abrir o laboratório virtual "Virtual Physics" e dentro do Workbook, selecionar o experimento "8 - Newton's Second Law". O programa automaticamente vai abrir o experimento aqui descrito no relatório.
2. Na bancada de testes exibida, nota-se uma esfera posicionada em cima de uma mesa sem atrito. Existe um foguete preso à esfera, com a função de empurrá-la pela mesa.
3. Deve-se coletar os dados de posição e velocidade da esfera enquanto ela percorre a mesa.
4. Para da início no experimento, basta clicar em "FORCE", e então o esfera irá iniciar o movimento até o final da mesa.
5. Os dados obtidos, serão registrados e utilizados para montagem dos gráficos e tabelas.

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 Análise e Resultados

Abaixo, podemos observar os resultados obtidos com o experimento. Estes que estão representados em gráficos e tabelas.

Tabela 1: Dados coletados do experimento

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Fig. 1: Gráfico Representativo. Velocidade em função do Tempo. .

 

Observando o gráfico, notamos que a esfera de maior aceleração, foi aquela de menor massa e maior força inicial. Isso é notado, devido a inclinação das retas, onde a velocidade varia, indicando a existência de aceleração. A aceleração, pode ser medida pela variação de velocidade dividida pelo intervalo de tempo. Mas, e a equação segundo a Lei de Newton? Se fizermos os cálculos utilizando a equação (a = f / m), que é a equação para calcular a aceleração segundo a Lei de Newton, os resultados obtidos serão os mesmos.

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Fig. 2: Gráfico Representativo: Força em função da aceleração aplicada.

Podemos observar no gráfico acima, que a inclinação da reta, foi a mesma em todas as forças aplicadas. Logo, a inclinação da reta está diretamente ligada a massa do objeto. Para obter uma grande aceleração, utilizando uma força pequena, deve-se reduzir a massa do objeto o qual será aplicada a força. Então, em caso de aumentar a aceleração, temos duas possibilidades:

1. Reduzir a massa do objeto em que a força está sendo aplicada.
2. Aumentar a força aplicada sobre o objeto.

Conclusão

A segunda Lei de Newton então, no diz que: uma partícula em repouso, para iniciar um movimento, precisa que seja aplicada uma força sobre ele. E uma partícula que já esteja em movimento, precisa que seja aplicada uma força sobre ela, pra que ela pare e volte a seu repouso. E quanto maior a força aplicada sobre esta partícula, vamos ter uma maior aceleração. A força total aplicada sobre o a partícula, é dada pelo produto da massa da partícula pela aceleração.Quando o resultado deste produto for zero, significa que o corpo está em repouso, ou então, ele está em equílibrio. A força, poderá ser medida em Newton (N), desde que a massa esteja em Quilogramas (Kg) e a aceleração em metros por segundo ao quadrado (m/s²). Tudo de acordo com o Sistema Internacional de Unidades de Medida (SI).

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