Segunda Lei de Newton relatório final

Prévia do material em texto

Segunda lei de Newton 
A.V. N. Araújo 
Centro Universitário Uninter 
Pap. – Recife (Boa viagem). R. Ribeiro de Brito,830, lojas nº 10 e 11 – CEP: 51021-310 
Boa Viagem – Pernambuco – Brasil 
 E-mail: anibal.vilela@hotmail.com 
 
Resumo: Estudar Investigar, por meio de gráficos e análise de dados, como força, massa e 
aceleração estão relacionadas. Construindo gráficos, prevendo, interpretando gráficos, 
controlando variáveis, tirando conclusões. 
 
Introdução: 
A segunda lei de Newton afi rma 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: 
 
Inicie o Virtual Physics e selecione Newton’s 
Second Law na lista de atividades. O programa 
vai abrir a bancada de mecânica (Mechanics). 
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. 
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 final 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. 
Aplicando conceitos: 
O que aconteceria se a bola fosse 
lançada e não houvesse nem a força da 
gravidade nem a resistência do ar? 
 
R. A bola não voltaria, pois não haveria força 
puxando de volta e como também não teria 
resistência do ar, também não teria nenhum tipo 
de atrito, por tanto, iria até a atmosfera. 
 
Tabela de dados 1 
Força 
(N) 
Massa 
(Kg) 
Vel. 
Final 
(m/s) 
Tempo 
final (s) 
Aceler 
(m/s²) 
10 2 44,72 9,12 4,90 
5 2 31,62 12,82 2,46 
15 2 54,77 7,51 7,29 
10 1 63,24 6,47 9,77 
10 4 31,62 12,82 2,46 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Análise e conclusão: 
 
1. Gráfico: 
 
Observação: O gráfico de da bola de 
5N com 2 Kg está igual ao de 10N com 
4 Kg, por isso não o vemos. 
 
3. Como os gráficos de velocidade 
versus tempo demonstram que a bola 
está acelerando? 
R. Inclinação da reta, com a bola de 1 Kg 
aplicando 10 N, teve uma aceleração de 10 m/s² 
 
 
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. 
R. Feito 
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. Não, A segunda Lei de Newton é F=m.a 
 
 
Construindo Gráfico 2 
6. 
 
 
 
7. O que a declividade do gráfico força 
x aceleração informa? 
R. A força resultante aplicada ao corpo de 
massa m produz uma aceleração resultante na 
mesma direção e sentido. Isto significa que 
quanto maior a força que você aplicar a um 
objeto, maior a aceleração e quanto mais massa 
tiver o objeto, menor a aceleração. 
 
8. Explique como você poderia 
produzir uma grande aceleração 
usando uma força pequena. 
R. Diminuindo a massa 
 
9. Quais são as duas maneiras de 
aumentar a aceleração 
R. Diminuindo a massa e diminuir o tempo. 
0
20
40
60
80
0 5 10 15
V
el
o
ci
d
ad
e
Tempo
TEMPO X VELOCIDADE
10 N, 2 Kg 5 N, 2 Kg 15 N, 2Kg
10 N, 1Kg 10 N, 4 Kg
0
5
0
10
0
15
0
5
10
15
20
0 2 4 6 8
FO
R
Ç
A
 (
N
)
ACELERAÇÃO (M/S²)
FORÇA X 
ACELERAÇÃO
5 N 10 N
15 N Linear (10 N)
Linear (15 N) Linear (5 N)
 
 
 
 
 
 
 
 
Conclusão: 
 
Neste relatório, vimos os procedimentos de 
análise com laboratório virtual, implantamos 
gráficos e tabelas para melhor compreensão dos 
experimentos. 
 
Referência: 
 
http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica
/Cinematica/velocidade.php 
http://univirtus-277877701.sa-east-
1.elb.amazonaws.com/ava/web/roa/