Determinação do movimento de dois corpos diferentes

Determinação do movimento de dois corpos diferentes.

Ana Carolina, Cleiton Gouveia, Felipe Monteiro, Frederico Gomes e Suellen Galdino.

RESUMO - Nesse experimento, verificou-se a segunda lei de Newton a partir de o exemplo a seguir: quando um corpo encontra-se em movimento variado, a lei utilizada para os cálculos é a do principio fundamental da mecânica (segunda lei de Newton), pois o corpo estando em movimento onde a velocidade varia, deve haver uma aceleração, bem como a força resultante sobre o corpo será o produto de sua massa, pela aceleração que este possui.
                                                               F = m*a

Calculando a aceleração adquirida por um sistema sob a ação constante de uma força, verificar que a aceleração adquirida por um corpo sob a ação de uma força constante é diretamente proporcional à massa do corpo. Comprovando assim a segunda lei de Newton, que afirma que a aceleração que um corpo adquire é diretamente proporcional à resultante das forças que atua sobre ele e tem a mesma direção e sentido desta resultante.

1. Introdução.

Sir Isaac Newton nasceu em quatro de janeiro de 1643 na cidade de Londres e foi um cientista inglês, mais reconhecido como físico e matemático, embora tenha sido também astrônomo, alquimista, filósofo natural e teólogo. Sua obra, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, é considerada uma das mais influentes em História da ciência. Publicada em 1687, esta obra descreve a lei da gravitação universal e as três leis de Newton, que fundamentaram a mecânica clássica. Newton foi considerado o cientista que causou maior impacto na história da ciência.

Este trabalho tem como base a segunda lei de Newton, também conhecida como o princípio fundamental da dinâmica, faz uma relação da resultante das forças aplicadas em um corpo com a aceleração exercida por ele. Para compreender como é feita essa relação considere um corpo qualquer e as resultantes das forças exercidas sobre ele. Essa força resultante vai fazer com que esse corpo sofra uma aceleração, ou seja, irá sofrer uma alteração na sua velocidade. A direção e o sentido da aceleração desse corpo são os mesmos da força resultantes, ou seja, se a força resultante for vertical e orientada para baixo a aceleração terá a mesma orientação.  

Através da segunda lei de Newton será apresentada a relação entre força e aceleração de duas massas diferentes. Esse trabalho tem como objetivo aplicar testes em uma rampa utilizando carrinhos com massas variadas. Para que se mude o estado de movimento de um objetivo, é necessário que o objeto seja solto assim todo seu movimento dependerá unicamente da massa que cada um possui.

2. Materiais e métodos.

Para a realização desse experimento, através da rampa foram feitos testes utilizando dois tipos de carrinhos com massas diferentes, onde cada carrinho é submetido a um deslocamento do ponto de partida (H0) até o ponto de chegada (H2). O deslocamento do ponto de partida ao ponto de chegada dependerá somente da massa de cada carrinho em relação à altura da rampa.

DESENHO

Materiais rampa:

Foi utilizado para a montagem da estrutura da rampa sarrafo em madeira com dimensão 2cmx7cm, Chapa de compensado de 2mm e para acabamento chapa de fórmica branca.

Material do carrinho:

Carros de brinquedo plástico de 5cmx10cm.

3. Experimento.

Com o objetivo demonstrar a 2º lei de Newton, iniciamos a construção de uma rampa de MDF com 1,0 metro de altura e 20 centímetros de largura e a 40 centímetros de profundidade  , para aplicar testes utilizamos dois carrinhos com massas diferentes, primeiro carro com a massa de 53 gramas e segundo carro com a massa 220 gramas .

Os testes foram aplicados com o objetivo de que o carro Amarelo com a massa 53 gramas fosse apenas ate o ponto H1 da rampa, e o carro Vermelho com a massa de 220 gramas completarem o percurso no ponto H2.

O carro vermelho com peso de 220g foi posicionado no ponto de partida (H0), o mesmo foi solto alcançando o ponto H2 da rampa, concluindo o percurso com sucesso.

O carro amarelo com peso de 53g foi posicionado no ponto de partida (H0), o mesmo foi solto alcançando o ponto de partida (H1) da rampa, devido sua massa não gerar velocidade para concluir o percurso.

4. Resultados e discussão.

Através dos experimentos e nas fórmulas utilizadas* obtivemos os seguintes resultados:

*F=m*A

Onde F é a força resultante, M é a massa e A é a aceleração gravitacional.

Tabela 01 Carro vermelho – Dados para o calculo de desvio padrão.

Medidas (ms)	Média	Desvio	Quadrado
65	65	0	0
66	65	1	1
67	65	2	4
68	65	3	9
66	65	1	1
65	65	0	0
65	65	0	0
64	65	-1	1
65	65	0	0
64	65	-1	1

Variância =  = 1,7[pic 1]

0,0017 segundos.

Dp = [pic 2]

Dp= 0,041 s.

Tabela 02 Carro amarelo- Dados para o calculo de desvio padrão.

Medidas (ms)	Média	Desvio	Quadrado
35	35	0	0
36	35	1	1
34	35	-1	1
33	35	-2	4
35	35	0	0
35	35	0	0
34	35	0	0
35	35	1	1
36	35	0	0
35	35	0	0