\primeira E Segunda Lei De Newton

PRIMEIRA E SEGUNDA LEI DE NEWTON

Resumo

Neste experimento comparáramos os resultados obtidos no experimento em laboratório com as teorias sobre a primeira e segunda lei de Newton.

Usando como arranjo experimental um trilho de ar com dois corpos ligados por um fio de massa desprezível, fizemos com que um dos corpos exercesse sobre o outro uma força peso, que acelerou o primeiro corpo em que aplicamos a segunda lei de Newton.

Com o auxilio dos programas Measure e Origin coletamos os dados e os gráficos do experimento. Aplicamos os dados na teoria do produto da massa pela gravidade igual ao produto da soma das massas pela aceleração, e obtemos valores não correspondentes ao esperado, por haver outras forças agindo sobre o sistemas que desprezamos.

Palavras-chave: Primeira e Segunda Lei de Newton.

Introdução

Quando um corpo persiste em um estado de repouso ou movimento retilíneo uniforme, entendemos que a soma das forças que atuam no corpo é igual à zero, baseando-se na primeira lei de Newton. E se a soma das forças for diferente de zero?

O experimento tem como objetivo, através de um arranjo experimental com atrito desprezível, verificar a validade das duas primeiras leis de Newton, em especial a segunda lei. Calcularemos a aceleração adquirida por um sistema sob a ação constante de uma força, sendo essa aceleração adquirida por um corpo sob a ação de uma força constante é diretamente proporcional à massa do corpo, provando 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:

Em nosso experimento utilizaremos a gravidade como aceleração pois o suporte porta-peso que provoca a aceleração tem força peso atuando sobre ele:

F = P = mg

A força pode ser descrita como mostramos abaixo, pois estamos lidando com um sistema que possui dois corpos o qual não desprezamos a massa de ambos.

F = (M + m)a

Igualando as duas equações obtêm-se a expressão a baixo, sendo a igualdade verdadeira provaremos a segunda lei de Newton.

Metodologia

Por meio de um arranjo experimental (Fig.01), no qual a trilho de ar diminui significativamente o atrito que é possível ignora-lo, somos capazes de estudar a Primeira e a segunda Lei de Newton. Com o trilho de ar ligado no arranjo experimental nosso carrinho de massa M deslizou sobre o trilho sobre ação da força peso que o suporte porta-peso de massa m exerce sobre o carrinho.

Repetimos esse experimento duas vezes, em ambos os casos colocamos 20g no suporte porta-peso, medindo na balança o seu peso total é de (0,0202 0,0002). O que mudamos de um caso para o outro foi o massa M do carrinho, como mostra a tabela 01:

Tabela 01: Relação do peso adicionado com o peso total do carrinho.

Caso Peso adicionado Peso Total do Carrinho

1º 100g (0,2893 0,0002)

2º 200g (0,3887 0,0002)

Ligamos o programa Measure e executamos o procedimento, esse programa nos fornece o gráfico do movimento realizado pelo carrinho com a ação da força peso do suporte porta-peso. Para cada caso repetimos três vezes o movimento com o carrinho que nos resultou em três gráficos em que as massas não foram alteradas.