Relatorio Segunda lei de Newton

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Segunda lei de Newton 
Centro Universitário Uninter 
Pap – Rua Br. do Cerro Azul, 761 – CEP: 83005-430 – São José Dos Pinhais – PR - Brasil 
e-mail: murilofsdias@gmail.com 
 
Resumo. O relatório consiste em um experimento realizado com o auxilio de um programa 
computacional Virtual Physics 3.0 da Pearson, onde foi realizado um experimento para investigar, 
por meio de gráficos e análise de dados, como força, massa e aceleração estão relacionadas. 
 
Palavras chave: força, massa, aceleração. 
 
Introdução 
De acordo com a Segunda Lei de Newton: 
“A força resultante que atua sobre um corpo é 
proporcional ao produto da massa pela aceleração por 
ele adquirida.” 
A segunda lei de Newton afirma que a aceleração 
de um objeto depende de sua massa e da força total 
aplicada sobre ele. Essa lei pode ser escrita 
matematicamente da seguinte maneira: 
força = massa × aceleração ou F = m × a. 
Essa equação pode ser rearranjada: 
aceleração = força/massa 
A relação entre essas variáveis pode ser usada para 
explicar a mecânica envolvida em muitas colisões, de 
pessoas jogando futebol americano a acidentes 
automobilísticos. Também é muito útil quando 
queremos saber como acelerar rapidamente ou como 
criar bastante força com o menor esforço possível! 
Procedimento Experimental 
1 - Inicie o Virtual Physics e selecione Newton’s 
Second Law na lista de atividades. O programa vai 
abrir a bancada de mecânica (Mechanics). 
2 - O laboratório está montado com uma bola sobre a 
mesa. Um foguete está preso à bola com a função de 
empurrá-la pela mesa. Neste experimento não há 
atrito. Você deve coletar os dados de posição e 
velocidade da bola enquanto ela percorre a mesa. 
Você então construirá gráficos de posição e de 
velocidade ao longo do tempo. 
Você consegue imaginar como será o gráfico 
velocidade versus tempo se a bola estiver acelerando? 
R: O gráfico deve ser uma reta inclinada. 
3 - Clique no Lab book para abri-lo. Clique no botão 
(Recording) para começar a registrar os dados. A bola 
começará a rolar quando você apertar o botão Force. 
Observe o que acontece com a bola enquanto ela rola 
sobre a mesa. A força inicial está regulada em 10 N e 
a massa da bola é de 2 kg. O experimento vai parar 
automaticamente quando a bola atingir o fi nal da 
mesa.Um link vai aparecer em seu Lab book contendo 
os dados de posição e velocidade da bola rolando 
sobre a mesa versus o tempo. Clique duas vezes ao 
lado do link e escreva a força e a massa utilizadas. 
4 - Reinicie o experimento clicando no botão Reset. 
Utilize o dispositivo de parâmetros (Parameters) para 
alterar a força do foguete e repita o passo 3 com 
outras duas forças. Anote as forças que você utilizou 
na tabela a seguir. 
5 - Agora, observe o que acontece com a velocidade e 
a aceleração da bola ao alterar a massa da bola. 
Reinicie o experimento clicando no botão Reset. 
Utilize o dispositivo de parâmetros para alterar a 
massa da bola. Verifique que a força está regulada 
para 10 N e repita o passo 3 usando duas massas 
diferentes da massa inicial. Não altere a força neste 
experimento. Anote as massas na tabela abaixo. 
Tabela de dados 
Força 
(N) 
Massa 
da bola 
(kg) 
Velocidade 
final (m/s) 
Tempo que 
levou para 
atingir o fim 
da área de 
experimento 
(s) 
Aceleração 
(m/s²) 
10 2 44,72 9,04 5 
5 2 31,62 12,82 2,5 
20 2 63,25 6,45 10 
10 0,5 89,44 4,59 20 
10 3 36,52 11,08 3,33 
Análise e Resultados 
Construindo gráficos 
1 - Construindo gráficos Use os dados de cada link de 
seu Lab book para construir os gráficos de velocidade 
versus tempo no espaço abaixo. Você desenhará um 
gráfico de velocidade da bola versus o tempo que ela 
levou para cruzar a mesa. Denomine o eixo horizontal 
como Tempo (s) e o eixo vertical como Velocidade 
(m/s). Utilize uma escala adequada. O primeiro ponto 
do seu gráfico deve ser (0 s, 0 m/s), que corresponde 
ao tempo e à velocidade inicial da bola. Indique dez 
pontos para cada bola e conecte os pontos utilizando 
cores diferentes para cada experimento. Identifique 
cada gráfico com a força e a massa da bola 
correspondente. 
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2 -Abra cada um dos links de dados e anote na tabela a velocidade final e o tempo que levou para atingir essa 
velocidade. Atenção: anote o tempo que levou para a bola chegar ao fim da área de experimentos – é possível 
que o programa tenha registrado outros pontos após esse momento, mas desconsidere-os. 
Interpretando gráficos 
3 - Como os gráficos de velocidade versus tempo demonstram que a bola está acelerando? 
R: Devido à inclinação das retas. 
Qual bola teve a maior aceleração? 
R: A bolo que de menor massa 0,5kg empurrada com a força de 10N. 
4 - 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. Calcule a aceleração de cada uma das bolas 
utilizando essa equação. A velocidade inicial de cada bola foi 0 m/s. Anote os cálculos na tabela da página 
anterior. 
5 - Outra maneira de calcular a aceleração é pela segunda lei de Newton. A aceleração que você calculou na 
questão 4 é igual à aceleração calculada usando a segunda lei de Newton? 
R: De acordo com a Segunda Lei de Newton: “A força resultante que atua sobre um corpo é proporcional ao 
produto da massa pela aceleração por ele adquirida”, os cálculos da aceleração calculados com a segunda lei de 
Newton são iguais aos valores da tabela. 
Construindo gráficos 
6 - Usando os dados da tabela, faça um gráfico de força versus aceleração no espaço indicado a seguir. Você vai 
representar a força aplicada à bola versus a aceleração observada enquanto a bola rolava sobre a mesa. 
Identifique o eixo horizontal com Aceleração (m/s²) e o eixo vertical com Força (N). Utilize somente os três 
primeiros pontos coletados no passo 4 do seu procedimento, os quais foram todos realizados com a mesma bola. 
Lembre-sede utilizar uma escala adequada. 
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Interpretando gráficos 
7 - O que a declividade do gráfico força x aceleração informa? 
R: Que quanto menor a força aplicada menor será a aceleração. 
Controlando variáveis 
8 - Explique como você poderia produzir uma grande aceleração usando uma força pequena. 
R: Reduzindo a massa do corpo. 
Tirando conclusões 
9 - Quais são as duas maneiras de aumentar a aceleração? 
R: Aumentando a força ou diminuindo a massa. 
 
 
 
Conclusão 
Se existe a ação de forças ou a resultante das forças 
atuantes sobre um corpo não é nula, ele sofrerá a 
ação de uma aceleração inversamente proporcional 
à sua massa. Pode-se concluir então, que ao atuar 
uma resultante de forças não nula sobre um corpo, 
este corpo ficará sujeito à ação de uma aceleração. 
Esta aceleração será maior quando um corpo tiver 
uma massa menor. A equação da segunda lei de 
Newton envolve a resultante das forças, isto é, o 
efeito combinado de todas as forças que atuam no 
corpo. A não ser no caso de atuar somente uma 
força no corpo, em que a resultante é a própria 
força. 
Outra observação importante é que se trata de uma 
equação vetorial, entre duas grandezas vetoriais, o 
que indica que a força resultante terá a mesma 
direção e sentido da aceleração e vice-versa. 
Referências 
[1] Autor: Sears & Zemansky ; Young & Freedman. 
Física I – Mecânica. 12 ª edição São Paulo: 
Pearson Education Limited, 2005. 
[2] Halliday,David / Resnick,Robert / Walker,Jearl - 
Fundamentos de Física 1 - Mecânica. 10 ª edição 
São Paulo: LTC Editora, 2016.