O DEPARTAMENTO DE FISICALEIS DE NEWTON

UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS

DEPARTAMENTO DE FISICALEIS DE NEWTON

Carla Cristina Alencar da Silva

Felipe Dayan Cunha Lobato

Jennyfer Vanessa Teixeira Brelaz

MANAUS-AM

2015

UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS

DEPARTAMENTO DE FÍSICA

LEIS DE NEWTON

Orientador: Prof. Emanuel Costabile Bezerra

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Manaus-AM

2015

SUMÁRIO

1, Leis de Newton

1. Introdução .........................................................................................2
2. Parte Teórica......................................................................................2
3. Parte Experimental.............................................................................3
4. Resultados..........................................................................................4
5. Conclusão...........................................................................................5

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1. Leis de Newton

1. Introdução

Este relatório foi feito com base no experimento realizado no laboratório de Física I, na Universidade Federal do Amazonas. Através dele podemos estudar o movimento retilíneo uniformemente variado e obter experimentalmente as equações de movimento de um corpo a que ele foi submetido. Serão utilizados gráficos, propagação de erro, desvios e teremos como base as Leis de Newton para serem avaliados chegando assim ao resultado.

1. Parte Teórica

Quando uma força agisse sobre o corpo, ele se poria em movimento, mas, cessando a ação da força, o corpo voltaria ao repouso. As afirmações de Aristóteles podem parecer corretas à primeira vista pois, em nossa experiência diária vemos que os objetos, de um modo geral, só se encontram em movimento quando estão sendo puxados ou empurrados.

Galileu observou que empurrando com uma certa força o objeto entrava em movimento. Entretanto, a esfera continuava se mover, percorrendo uma certa distância, mesmo depois que ele deixava de empurrá-lo. Assim, Galileu verificou que um corpo podia estar em movimento sem a ação de uma força que o empurrasse.

Repetindo a experiência, usando uma superfície horizontal mais lisa, ele observou que o corpo percorria uma distância maior após cessar a ação da força. Baseando-se em uma série de experiências semelhantes, Galileu concluiu que o corpo parava, após cessado o empurrão, em virtude da ação do atrito entre a superfície e o corpo, cujo efeito seria sempre o de retardar o seu movimento. Assim, se fosse possível eliminar totalmente a ação do atrito, o corpo continuaria a se mover indefinidamente, sem nenhum retardamento, isto é, em movimento retilíneo uniforme.

Ao estruturar os princípios da Mecânica, Newton se baseou em estudos de grandes físicos que o precederam, entre eles Galileu. Assim, a 1a, lei de Newton não é nada mais do que uma síntese das ideias de Galileu relativas à inércia e, por isso mesmo, ela é também denominada lei da inércia.

Na ausência de forças, um corpo em repouso continua em repouso e um corpo em movimento move-se em linha reta, com velocidade constante. Quando estudamos a 1a, lei de Newton que, se a resultante das forças que atuam em um corpo for nula, este corpo estará em repouso ou em movimento retilíneo uniforme. Em qualquer destas situações, a aceleração do corpo é nula.

Então, que tipo de movimento teria o corpo se a resultante das forças que nele atuam fosse diferente de zero? A resposta a esta pergunta pode ser encontrada através de uma experiência bastante simples. Consideremos um objeto colocado sobre uma superfície horizontal lisa (sem atrito), sendo puxado por uma força F.

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Como as demais forças que atuam no corpo (peso e reação normal) se equilibram, podemos considerar a força F como uma única força que atua no inclinação do gráfico F = f(a) varia de um corpo para outro. Portanto, o quociente F/a tem um valor constante para um dado corpo sendo, assim, característico de cada objeto. Este quociente é denominado massa, de um corpo. Esta relação mostra que, para uma dada força, quanto maior for a massa de um corpo, menor será a aceleração que ele adquire. Em outras palavras, a massa de um corpo caracteriza a “dificuldade” que ele apresenta em adquirir uma aceleração.

Quando maior for a massa de um corpo, maior será a sua inércia, isto é, a massa de um corpo é uma medida da inércia deste tempo. Como a distância entre duas posições sucessivas está crescendo, ou seja, o movimento do corpo é acelerado.

Em seus estudos da Dinâmica, Newton percebeu que as forças sempre aparecem como resultado da interação de dois corpos. Em outras palavras, a ação de uma força sobre um corpo não pode se manifestar sem que haja outro corpo que provoque esta ação. Além disso, Newton constatou que, na interação de dois corpos, as forças sempre aparecem aos pares: para cada ação de um corpo sobre outro existirá sempre uma reação igual e contrária deste outro sobre o primeiro. Estas observações de Newton podem ser sintetizadas no enunciado de sua 3a. lei, também denominada lei da ação e reação:

Quando um corpo A exerce uma força sobre um corpo B, o corpo B reage sobre A com uma força de mesmo módulo, mesma direção e de sentido contrário.

1.3 Parte Experimental

Materiais necessários

- 01 trilho de ar

- 01 Cronômetro digital

- 01 Compressor de ar

- 01 Polia de precisão

- 02 barreiras de luz

- 01 porta-peso de 1g

- 01 Fio de seda de 2000 mm

- 1 massa de 10 gramas

- 01 planador

- 01 anteparo de 10 mm

- Cordas de conexão

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Procedimento Experimental

Com todos materiais acoplados em um único sistema, composto por um trilho de ar e sensores para medidas de tempo, além do planador para deslizar no trilho e um peso colocado na ponta do fio.