Relatório L4 LEIS DE NEWTON

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS 
 
CAMPUS SEDE 
 
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
 
LABORATÓRIO DE FÍSICA 1 - IEF010 
 
 
 
 
 
 
 
ROBERTO RODRIGUES FREITAS FILHO 
 
JOÃO HENRIQUE B. DA SILVA 
 
LUANA SILVA NUNES DE SOUSA 
 
 
 
 
 
 
 
 
LEIS DE NEWTON 
 
 
 
 
 
 
 
 
MANAUS – AM 2019 
 
 
1. Introdução 
 
A mecânica é uma área da física que descreve os princípios básicos dos movimentos dos corpos do 
espaço ao longo do tempo. Segundo a Física Moderna, a mecânica Newtoniana pode ser definida 
como um limite de baixas velocidades, se comparada com grandes como a velocidade da luz. As leis 
de Newton são definidas em: 
1ª) Lei da Inércia. 
Todo corpo persiste em seu estado de repouso ou de movimento retilíneo uniforme a menos que 
seja compelido a modificar este estado pela ação de forças sobre ele. 
2ª) Princípio Fundamental da Inércia. 
A soma das forças que atuam sobre um corpo é igual ao produto de seu coeficiente de inércia pela 
sua aceleração: 
F⃗ = m⃗a. 
3ª) Princípio da Ação e Reação. 
A toda ação que um corpo exerce sobre um segundo corpo, corresponde uma reação do segundo 
sobre o primeiro de mesma intensidade e sentido oposto (Antunes et all, 2018). 
 
2. Objetivos 
2.1 Geral 
 
•Definir um valor para aceleração da gravidade (g). 
 
2.2 Específicos 
 
•Comprovar experimentalmente as Leis de Newton. 
•Aprimorar as habilidades matemáticas. 
•Aprimorar o aprendizado com gráficos e tabelas. 
•Encontrar a equação da reta do gráfico de acordo com os dados deste experimento. 
•Aprimorar as habilidades da escrita. 
 
 
3. Materiais e Métodos 
 
•1 balança digital 
•1 trilho de ar 
•1 polia de precisão 
•1 cronômetro digital 
•1 compressor de ar 
•1 polia de precisão 
•2 sensores 
•1 porta peso 
•1 fio de seda 
• peso (m1) 
•1 planador (m2) 
 
 
 
 
3.1 Procedimento Experimental 
 
1. Com a balança digital medimos as massas dos pesos m1 e m2 ( respectivamente 20,23g e 
192.86g ) 
 
2.Foi feito a montagem do sistema da polia e do trilho de ar (figuras 1.0 e 1.1). 
 
3. No trilho de ar foi definido um ponto inicial (S0) com um dos sensores. 
 
4. Com o outro sensor aumentamos gradativamente as distâncias finais (S) e com a ajuda do 
cronômetro foi calculado o tempo gasto para percorrer as distâncias. 
 
(OBS: No item 4 as medidas foram feitas 3 vezes e depois tirada a média aritmética do tempo) 
 
5. Com os dados coletados criamos uma tabela com as relações espaco x tempo. 
Figura1.0: polia de precisão. 
Figura1.1: cronômetro e trilho de ar. 
Figura 1.2: compressor de ar. 
 
 
 
4. Resultados e Discussões. 
 
 
A Segunda lei de Newton é conhecida como o Princípio Fundamental da Dinâmica 
e mostra que a força resultante que atua sobre um corpo é resultado da 
multiplicação da massa do corpo por sua aceleração. 
Tabela 1 
 t1 t2 t3 tm t² 
S1 0,5131 0,5127 0,5531 0,5263 0,2770 
51 0,7113 0,7016 0,7400 0,7176 0,5150 
S3 0,8511 0,8321 0,8406 0,8412 0,7076 
S4 0,9527 0,9642 0,9535 0,9568 0,9154 
S5 1,0779 1,0616 1,0625 1,0673 1,1391 
 
A equação que descreve a Segunda lei de Newton indica que a força resultante e a 
aceleração terão sempre mesma direção e sentido, mas o sentido dessas 
grandezas nem sempre será o mesmo da velocidade do corpo. Caso a força 
resultante atue de modo que o valor da velocidade aumente, os sentidos 
desses vetores serão os mesmos; mas se a força atuar de maneira que o módulo da 
velocidade diminua com o tempo, os vetores força e velocidade terão sentidos 
opostos. 
 
A tabela de valores obtidos contém o tempo de queda e suas respectivas 
médias aritméticas. Posicionamos a esfera em 5 distâncias diferentes ao longo do trilho de ar 
(S1,S2,S3,S4 e S5) e após largar M2, calcular o tempo que o M1 leva para passar pelo sensor, 
repetimos o 
procedimento 3 vezes (t1, t2 e t3) e tiramos sua média aritmética (tm) e em seguida a 
elevamos ao quadrado (t)², pois caso contrário, o gráfico ficaria como parábola em 
vez de uma reta. 
Nesta tabela convertemos a unidade para altura de cm em m. 
 
 
Gráfico 1 
 
𝑦 = 0,46𝑥 + 0,007 
 
 
Neste gráfico, o eixo y é a altura (em metros) utilizada em razão do eixo t que é o tempo 
(em segundos) dos valores obtidos na tabela anteriormente. 
 
 
Figura 1.3: Mostra o sistema análogo ao estudado nesta experiência 
 
𝑎(𝑡) =
𝑚1𝑔
𝑚1 + 𝑚2
=
𝐹
𝑚1 +𝑚2
 
 
A velocidade e a posição são dadas por: 
 
𝑣(𝑡) =
𝑚1𝑔
𝑚1 +𝑚2
𝑡 
 
𝑆(𝑡) =
1
2
×
𝑚1𝑔
𝑚1 +𝑚2
× 𝑡2 
 
Calculando a posição temos: 
 
0,02 =
1
2
×
𝐹
213,09
× 𝑡2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5. Conclusão. 
 
Através deste relatório, houve aprendizado acerca das Leis de Newton, bem como o cumprimento de 
todos os objetivos estabelecidos. Tais como: construção de gráficos e tabelas, aprimoramento de 
ferramentas da informática, a construção dos cálculos e o objetivo geral, que era encontrar um valor 
para a constante da gravidade (g). O relatório foi feito por meio do trabalho em equipe de forma a 
sanar as dúvidas existentes sobre o assunto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6. Referência bibliográficas 
 
 
Antunes et all, 2018: As leis de Newton e a estrutura Espaço-temporal da Mecânica Clássica. < 
http://www.scielo.br/pdf/rbef/v40n3/1806-9126-RBEF-40-3-e3311.pdf >. Acesso em 29 de Abril de 
2019. 
 
 
http://www.scielo.br/pdf/rbef/v40n3/1806-9126-RBEF-40-3-e3311.pdf
	1. Introdução
	2. Objetivos
	2.2 Específicos
	3. Materiais e Métodos
	3.1 Procedimento Experimental
	6. Referência bibliográficas