Relatório Lab 8 Física mecânica

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Newton’s Second Law (Segunda Lei de Newton)
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Centro Universitário Uninter
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Resumo:
-Investigar, por meio de gráficos e análise de dados, como força, massa e aceleração estão relacionadas como:
Calcular a aceleração adquirida por um sistema sob a ação de uma força constante.
Verificar que a aceleração adquirida por um corpo sob ação de uma força constante é inversamente proporcional à massa do corpo.
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Introdução
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.
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.
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Procedimento Experimental
Para a realização dos experimentos, foi utilizado o software Virtual Physics, na lista de
atividades, foi selecionada a atividade Newton’s Second Law
O programa abrirá a bancada de mecânica
(Mechanics).
Na área do experimento, foram selecionados os
seguintes parâmetros:
- Bola de borracha, com peso de 2 kg e diâmetro de 200 m;
- Superfície plana de 200 m
- Propulsão de um foguete, com força inicial de 10 N.
Foram feitos cinco experimentos alterando a força (F) nos três primeiros e a massa (m) nos dois últimos experimentos, conforme tabela a seguir:
	Força (N)
	Massa (kg)
	10
	2
	5
	2
	20
	2
	10
	1
	10
	4
Tabela 1 – Dados dos experimentos
Análise e resultados
Os resultados obtidos nos experimentos podem
ser observados nas tabelas e gráficos abaixo:
	Força (N)
	Massa (kg)
	Velocidade final (m/s)
	Tempo (s)
	Aceleração (m/s ²)
	10
	2
	44,72
	8,94
	5,0
	5
	2
	31,62
	12,64
	2,5
	20
	2
	63,24
	6,32
	10,0
	10
	1
	63,24
	6,32
	10,0
	10
	4
	31,62
	12,64
	2,5
Tabela 2 – Resultados
Gráfico 1 – Relação entre Velocidade x tempo
Analisando a tabela e gráfico acima, podemos observar que a força aplicada na bola, está diretamente relacionada ao produto da massa da bola pela aceleração, evidenciando assim a aplicação da segunda lei de Newton: F= m x a
Assim, a bola que obteve a maior aceleração foi aquela submetida a maior forca inicial e que tem menor massa, ou seja, as bolas 3 e 4, que possuem massa de 2 kg e 1 kg respectivamente, em que foram aplicadas as forças de 20N e 10N, respectivamente.
A aceleração é a medida da variação da velocidade em um intervalo de tempo, isso pode ser expresso pela equação: aceleração = variação da velocidade/intervalo de tempo.
Pode-se também observar, que a aceleração pode ser obtida aplicando-se a segunda lei de Newton a = força/massa.
O gráfico a seguir a apresenta a relação entre a força aplicada na bola e a aceleração apresentada durante o deslocamento
Gráfico 1 – Relação entre Força x aceleração
A declividade do gráfico força versus aceleração é calculada a partir de dois pontos quaisquer, e nos informa um valor constante numericamente
equivalente a massa da bola.
Fica evidente, que para se obter uma grande aceleração a partir de uma pequena força,
devemos submeter um objeto de massa muito pequena a essa força.
Também pode-se concluir que existem duas maneiras de aumentar a aceleração, sendo elas:
1 – Aumentando a força aplicada.
2 – Diminuindo a massa do objeto submetido a força
Conclusão
O segundo princípio consiste em que todo corpo em repouso precisa de uma
força para se movimentar, e todo corpo em movimento precisa de uma força
para parar. O corpo ganha velocidade e sentido de acordo com a força aplicada. Ou seja, quanto mais intensa for a forca resultante, maior será a
aceleração adquirida pelo corpo. A forca resultante aplicada a um corpo é
diretamente proporcional ao produto entre a sua massa inercial e a aceleração
adquirida pelo mesmo F=m x a. Se a forca resultante for nula (F=0) o corpo estará em repouso (equilíbrio estático) ou em movimento retilíneo uniforme (equilíbrio dinâmico). A força
poderá ser medida em Newton se a massa for medida em kg e a aceleração
em m/s² pelo Sistema Internacional de Unidades de medidas (SI).
Referências
Programa: Virtual Lab física Mecânica
http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/segunda-lei-newton.htm
www.brasilescola.com/fisica/segunda-lei- newton.htm
 HALLIDAY E RESNICK. Fundamentos da física. Rio de Janeiro: Livros
Técnios e Científicos S.A., 2007.
KELLER, Frederick. Física Volume 1. São Paulo: Pearson Makron Books,
2004.