Acelerao e Atrito.

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Acceleration and Friction (Aceleração e Atrito).
E.J. Silva Pereita
Centro Universitário Uninter
Pap – Gravataí-RS. – CEP: 80610 - 140 - Brasil
e-mail: Emersonjunior14@hotmail.com
Resumo. A aceleração é a grandeza que determina a taxa de variação da velocidade em função do
tempo. Em outras palavras, ela indica o aumento ou a diminuição da velocidade com o passar do
tempo. A aceleração é uma grandeza vetorial, portanto, possui módulo, direção e sentido.
Do latim attrĭtu, para além de ser sinónimo do termo “fricção”, a palavra atrito refere-se à
resistência que os corpos opõem quando se movem uns sobre os outros. Dá-se o nome
de força de atrito àquela que resulta do atrito entre os corpos, isto é, que se opõe ao
movimento de uma superfície sobre outra (de sentido contrário à componente da força que
produz o deslocamento/movimento).
Introdução
Os procedimentos tomados a seguir, vão
levantar dados sobre aceleração de um corpo que
possui um coeficiente de atrito.
Procedimento Experimental
A área de experimentos mostra um trenó em
cima de uma mesa. A superfície da mesa pode
ser alterada para diferentes materiais. Um
pequeno foguete está preso ao trenó com a
função de puxá-lo.
Clique em Lab book para abri-lo. Clique no
botão (Recording) para registrar os dados de
espaço versus tempo. O trenó vai começar a
andar quando você apertar o botão Force. O
foguete será desligado automaticamente após 2
segundos. Quando o trenó parar, clique no botão
Pause para parar o experimento e o registro dos
dados. Um link de dados vai aparecer em seu
Lab book. Anote o que aconteceu com o trenó
na tabela da página seguinte.
Teste outros materiais para o trenó e para a
mesa, observando quanto tempo o trenó leva
para parar em cada um dos casos.
Lembre-se de reiniciar o experimento usando
o botão Reset antes de testar materiais
diferentes. Escolha os materiais usando a aba
de atrito (Frictions) no dispositivo de parâmetros
(Parameters). Para cada tentativa, anote na
Tabela os materiais do trenó e da mesa, a
distância percorrida por ele e o tempo que
demorou para parar. Se o trenó chegar ao fim da
mesa, o experimento para automaticamente.
Clique duas vezes ao lado de cada link em seu
Lab book e identifique-os com os materiais
correspondentes.
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Análise e Resultados
Construindo gráficos no espaço abaixo, desenhe
um gráfico espaço versus tempo traçando uma linha
para cada um dos cinco experimentos. Use os dados
dos links salvos em seu Lab book.
Identifique o eixo horizontal como Tempo (s) e o
eixo vertical como Distância (m). Use cores diferentes
para cada gráfico e não se esqueça de utilizar uma
escala adequada.
Tabela de dados com trenó madeira:
Tabela de dados com trenó madeira:
Tabela de dados com trenó Borracha:
Gráfico de dados com trenó Borracha:
Tabela de dados com trenó Plástico:
Gráfico de dados com trenó Plástico:
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Tabela de dados com trenó Aço:
Gráfico de dados com trenó Aço:
Tabela de dados com trenó Cimento:
Gráfico de dados com trenó Cimento:
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Levantamento geral:
Tabela geral:
Gráfico geral (Distancia X Tempo):
Gráfico geral (Velocidade X Tempo):
Identifique, nos gráficos, quando o foguete foi
desligado. Interpretando dados ao aumentar o atrito, o
que acontece com a forma dos gráficos no período em
que o foguete esteve acionado? Explique.
De acordo com o gráfico geral e os experimentos,
os objetos estão ganhando velocidade até 2
segundos, que é o tempo em que o foguete está
ligado, após isso o gráfico de velocidade começa a
cair proporcionalmente ao atrito do material.
Interpretando dados O que acontece com a forma
dos gráficos depois que o foguete é desligado?
Lembre-se de que a declividade, em um gráfico
espaço versus tempo, é a velocidade do objeto.
Quando o foguete é desligado, as curvas
passam a ter uma inclinação menor, observando o
gráfico nota-se, que elas passam a ter sua concavidade
para baixo, ou seja, a mudança da concavidade da
curva indica que o bloco tinha um movimento
acelerado e após o foguete ser desligado passa a ter
um movimento retardado
Aplicando conceitos quais forças atuam no trenó
ao longo do experimento? Liste as forças que atuam
nas diferentes etapas do movimento.
Enquanto o foguete estava ligado atuavam quatro
forças s: Força de propulsão do foguete, Força de
Atrito com a superfície, Forca da Gravidade (Peso) e
força de contato com a superfície (Normal).
Quando o foguete e desligado deixam de existir
a Força de propulsão é quando o bloco cessa seu
movimento, atuam apenas as Forças Peso e Normal.
O que a forma da gráfica velocidade versus tempo
informa sobre a aceleração ao longo do experimento?
A aceleração é constante ou varia? Onde encontramos
aceleração positiva? Onde encontramos desaceleração
(aceleração negativa)?
A forma dos gráficos de velocidade versus
tempo nos indica quando há forças atuando no bloco,
ou seja, quando há existência de aceleração. Quando a
reta está inclinada positivamente (para cima), a
aceleração atua aumentando a velocidade do bloco, ou
seja, o movimento e acelerado. Quando a reta está
inclinada negativamente (para baixo), a aceleração
atua diminuindo a velocidade do bloco, ou seja, o
movimento e retardado. Nesse experimento, em todos
os casos, a aceleração é constante para o foguete
ligado e posteriormente, para o foguete desligado. No
movimento total a uma variação da velocidade no
instante em que o foguete e desligado. Podemos
verificar a existência de aceleração constante, já que o
gráfico se apresenta como uma reta inclinada.
O que aconteceria se você repetisse o experimento
utilizando um trenó mais pesado?
A aceleração e o deslocamento seriam menores.
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Conclusão
Conclui-se que a aceleração é a grandeza
que determina a taxa de variação da velocidade
em função do tempo. Em outras palavras, ela
indica o aumento ou a diminuição da velocidade
com o passar do tempo. A aceleração é
uma grandeza vetorial, portanto, possui módulo,
direção e sentido.
O atrito, em física é a força de contato que
atua sempre que dois corpos entram em
choque e há tendência ao movimento. É gerada
pela esfericidade (rugosidade) dos corpos. A
força de atrito é sempre paralela às superfícies
em interação e contrária ao movimento relativo
entre eles.
Podemos então dizer que o atrito está
diretamente ligado a velocidade de um corpo
sobre ação de uma forca.
Referências
Programa: Virtual Lab física Mecânica
Rodrigues, M.; Dias F.; Física na Nossa Vida;
Porto Editora; 2004; Porto.
www.brasilescola.com/fisica/segunda-lei-
newton.htm
http://pt.wikipedia.org/wiki/Segunda_Lei_de_N
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http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanic
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http://www.infoescola.com/fisica/2a -lei-de-
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HALLIDAY E RESNICK. Fundamentos de
física. Rio de Janeiro: Livros
Técnios e Científicos S.A., 2007.
KELLER, Frederick. Física Volume 1. São
Paulo: Pearson Makron Books,
2004.
HEWIT, Paul. Física Conceitual. Porto Alegre:
Bookman, 2002.
Raymond A. Serway / John W . Jewett, Jr.
Princípios de Física 1,
Mecânica ClassicaVol°1 Editora Cengage
Learnin. H .Moysés Nussenzveig,.
Mecânica, Curso de física básica 4º edição,
Volume 1 Editora Edgard Blucher.
Wikipédia Física Mecânica