Relatório Leis de Newton

[pic 1] UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ

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LEIS DE NEWTON

Relatório da atividade Prática Realizada no Laboratório de Física 1

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Relatório apresentado para avaliação na disciplina de Física 1 (FIS204) do curso de Engenharia Mecânica (EME) da Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)

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Sumário

INTRODUÇÃO        

OBJETIVOS        

MATERIAIS        

MÉTODOS        

RESULTADOS E DISCUSSÕES        

Conclusão        

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INTRODUÇÃO

        O estudo das causas do movimento dos corpos está diretamente ligado às três leis propostas por Newton, leis estas que relacionam as equações do movimento com o conceito de força e assim permitem maior entendimento da real natureza do movimento. As leis são:

• Lei da Inércia → na ausência de força resultante externa, todo corpo permanece em repouso ou em movimento retilíneo uniforme.
• Lei de Força → a aceleração imposta a um corpo é diretamente proporcional à força resultante externa, na mesma direção e sentido desta força e inversamente proporcional à massa do corpo.
• Lei de Ação e Reação → Para toda força agindo em um corpo, existe uma força de reação imposta por este corpo ao agente externo.

OBJETIVOS

        Os objetivos desse experimento são, sobretudo, efetuar medidas primárias de deslocamento, tempo e massa, verificar as Leis de Newton experimentalmente, compreender e explicar equações de movimento, derivar medidas secundárias de velocidade e aceleração e força, construir e analisar gráficos de grandezas cinemáticas, obter leis físicas de forma empírica e compreender e explicitar equações de movimento.

MATERIAIS

• Trilho de ar metálico de 2 metros de comprimento com compressor de ar;
• Carrinho metálico para o trilho (elemento de movimento);
• 8 massas de 50 gramas para lastro do carrinho
• Cinco sensores ópticos de passagem com suportes;
• Fio, roldana e porta-massas;
• Massas pendulares: 1 de 50g, 2 de 100g e uma de 5g;
• Cronometro multifunciona digital com aquisição de dados;

• Marca: EQ228A Cidepe
• Precisão: 50µs
• Erro: 25µs
• Faixa nominal: 0 – 99,99995

• Balança;

• Marca: MCE        
• Precisão: 0,1g
• Erro: 0,05g
• Faixa Nominal: 0 – 5000 g

MÉTODOS

        

Para a realização do experimento, primeiramente, foi montado um sistema composto por um trilho de ar ligado ao compressor, cuja função é amenizar as forças dissipativas resultante do contato entre trilho e carrinho, aproximando o experimento do ideal; um carrinho dotado de um sistema acionador do sensor óptico e de um porta pesos para adicionar o lastro;  um conjunto de 5 sensores ópticos com a respectiva central de controle (cronometro);  e um porta massas preso ao carrinho por uma corda, para puxa-lo no sentido do movimento, realizando uma força, assim como mostra a figura abaixo.

O procedimento foi dividido em duas etapas, na primeira o peso do carrinho e do porta-massa era respectivamente “mc1” e “mp1”, na segunda o peso do carrinho era de “mc2” e do porta-massa de “mp”, e foram feitas 5 medições, a primeira somente com o peso “mp” do porta-massa e as seguintes adicionando,

 

RESULTADOS E DISCUSSÕES

Medição das massas do carrinho “mc1” e do porta-massa “mp1”:

Mc1=293,7±0,05g

Mp1=60,0±0,05g

        Por meio das medições feitas na primeira etapa do procedimento foram construídas as seguintes tabelas.

Tabela 1

Posição (cm)	Tempo(s)
20	0,00000±0,000025
40	0,21590±0,000025
60	0,37935±0,000025
80	0,52070±0,000025
100	0,64420±0,000025
120	0,76080±0,000025
140	0,87695±0,000025
160	0,99390±0,000025
180	1,10945±0,000025

Dados obtidos em laboratório

Tabela 2

Tempo Mediano(s)	Velocidade Média (cm/s)
0,107950	92,63547939
0,297625	122,3615785
0,450025	141,4927485
0,582450	161,9433198
0,702500	171,5265866
0,818875	172,1911322
0,935425	171,0132535
1,051675	173,0852445

Dados obtidos em laboratório

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Gráfico

Diagrama de forças

dissertação

Medição das massas do carrinho “mc2” e do porta-massa “mp”: