Relatório Ação de Forças Constantes

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AÇÃO DE FORÇAS CONSTANTES

SÃO PAULO

2018

INTRODUÇÃO

Isaac Newton desbravou o mundo do movimento e traduziu para a humanidade as leis que o regem em sua obra “Princípios Matemáticos da Filosofia Natural”. As três leis tratam da natureza do movimento, sendo elas:

1ª Lei - Princípio da Inércia

2ª Lei - Princípio Fundamental da Dinâmica

3ª Lei - Princípio da Ação e Reação

Elas se mostram importantes no nosso dia a dia e explicam fenômenos que notamos, mas não sabemos explicar, como por qual razão somos pressionados contra o assento do metrô quando ele começa a movimentar-se sendo que nada está nos apertando ou por que arremessados quando o ônibus freia. Por isso o conhecimento dessas leis é importante, não somente para caráter acadêmico, mas para saber tomar algumas decisões corretas no dia a dia que evitam acidentes desconfortáveis, como cair e machucar-se.

  Nesse experimento, teremos um foco especial na segunda lei e a partir dela tentaremos identificar algumas grandezas.

OBJETIVOS

Identificar um movimento uniformemente variado. Aplicar a 2ª Lei de Newton.

DADOS INICIAIS

Matérias utilizados no experimento:

- Trilho de ar;

- Carrinho;

- Fio;

- Polis;

- Massores;

- Porta peso;

- Régua de metal;

- Filmadora.

Observações feitas em aula:

Massas dos carrinhos:

A) 346g B) 16g

Para realizarmos o experimento foi inicialmente observado que a polia não tinha movimento devido ao atrito na superfície. Ao ligar o Cidepe, uma corrente de ar tornou o atrito entre o trilho inexistente possibilitando a movimentação da polia mesmo com pequenos pesos.

RESULTADOS E DISCUSSÕES

A parte dos dados obtidos da realização do experimento foi possível, utilizando o aplicativo Tracker determinar a aceleração do carrinho durante o experimento, sendo determinada a aceleração de 0,308m/s².

Também foi descoberta a aceleração do conjunto por meio do uso das massas dos corpos envolvidos e a aceleração da gravidade.

Mb.g=(ma+mb)A

A=mb.g/ma+mb

A=16g.9,8m.s-2/(346+16)g=0,43 m.s-2

A=0,43 m.s-2

 Após a realização desses passos, utilizando as acelerações obtidas foi calculado o desvio percentual.

Desvio=(Valor aproximado – Valor exato).100/Valor Exato
DesvioI=(0,430-0,308).100/0,308
DesvioI=39,61%

Foi observado uma discrepância entre o resultado da aceleração real e a teórica que foi influenciada pela marcação de pontos do Tracker e, possivelmente, a resistência do ar, acarretando em um desvio percentual de 39,61%.

CONCLUSÃO

A determinação da aceleração real obtida através do Tracker nos mostrou o quanto é passível de erro as equações quando não ajustadas. Por exemplo, acreditamos que a resistência do ar tenha influenciado no resultado, pois, a aceleração aproximada que obtivemos indica 0,43 m.s-2 enquanto a aceleração real obtida pelo programa é de 0,302 m.s-2, menor do que a, teoricamente, correta em primeira estância, além da qualidade do vídeo que também pode ter influenciado no experimento. A ferramenta utilizada é útil, apesar de ter nos dado alguns problemas em relação a seu manuseio.

Mas ainda sim, identificamos um movimento uniformemente variado partindo da equação da segunda lei de Newton (F=m.A) e nos aproximamos, com um desvio médio, do resultado real.

ANEXOS

DADOS DA TABELA

t                                           x                              y                            v_{x}

0.000000000E0        -8.475186565E-4        5.373463114E-2        

3.332835821E-2        -3.312141876E-4        5.373463114E-2        7.745723111E-3

6.665671642E-2        -3.312141876E-4        5.373463114E-2        0.000000000E0

9.998507463E-2        -3.312141876E-4        5.373463114E-2        0.000000000E0

1.333134328E-1        -3.312141876E-4        5.373463114E-2        0.000000000E0

1.666417910E-1        -3.312141876E-4        5.373463114E-2        2.323716933E-2

1.999701493E-1        1.217699219E-3        5.373463114E-2        4.647433867E-2

2.332985075E-1        2.766612626E-3        5.373463114E-2        1.549144622E-2

2.666268657E-1        2.250308157E-3        5.166941326E-2        2.323716933E-2

2.999552239E-1        4.315526032E-3        5.270202220E-2        6.971150800E-2

3.332835821E-1        6.897048377E-3        5.321832667E-2        6.196578489E-2

3.666119403E-1        8.445961784E-3        5.321832667E-2        9.294867734E-2

3.999402985E-1        1.309270200E-2        5.321832667E-2        1.084401236E-1

4.332686567E-1        1.567422435E-2        5.321832667E-2        9.294867734E-2

4.665970149E-1        1.928835563E-2        5.218571773E-2        1.161858467E-1

4.999253731E-1        2.341879138E-2        5.218571773E-2        1.471687391E-1

5.332537313E-1        2.909814054E-2        5.218571773E-2        1.471687391E-1

5.665820896E-1        3.322857629E-2        5.218571773E-2        1.394230160E-1

5.999104478E-1        3.839162098E-2        5.218571773E-2        1.626601853E-1

6.332388060E-1        4.407097014E-2        5.218571773E-2        1.704059085E-1

6.665671642E-1        4.975031929E-2        5.218571773E-2        1.781516316E-1

6.998955224E-1        5.594597292E-2        5.166941326E-2        2.013888009E-1

7.332238806E-1        6.317423549E-2        5.063680433E-2        2.168802471E-1

7.665522388E-1        7.040249805E-2        5.166941326E-2        2.246259702E-1