Buscar

2ª LEI DE NEWTON 8

Prévia do material em texto

Segunda lei de Newton
G. A. Groehs
Centro Universitário Uninter
Polo Novo Hamburgo – R. Tamandaré, 33 - Boa Vista – CEP: 93410-150 – Novo Hamburgo – Rio Grande do Sul - Brasil
e-mail: bw.gabrielgroehs@gmail.com
Resumo. O relatório de Segunda lei de Newton, busca analisar e compreender as diversas variáveis envolvidas no estudo da força do deslocamento dos corpos, que nada mais é do que o estudo geral das variaveis responsáveis por pra ticamente toda a base da física mecênica. Newton ao entender que nosso mundo é governado por forças não visiveis mas super influentes sobre os corpos, inaugurou a ciência moderna, dando estrutura para todos os próximos cienstistas e descorbertas realizados no mundo. Nesse experimento trago analises dessas relações, utilizando a ferramenta laboratorial Virtual Lab’s Physic’s.
Palavras chave: (Forças, gravidade, aceleração, massa, movmento)
3
Introdução
Todo movimento e comportamento de objetos, corpos e solidos no mundo depende de uma força, impulsionando-os ou os mantendo estáveis, fixos e seguros. Na construção civil temos a força para manter as edificações em pé, na engenharia meconica temos a força necessária para usinar peças em alta velocidade, na química temos a presão necessária para catalisar certas reações. As forças mecânicas dominam nossa natureza mais básica.
 Fig 1. Fórmula da Força.
Fig. 2: exemplo de homem aplicando uma força a um objeto.
Procedimento Experimental
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 gráfi cos de
posição e de velocidade ao longo do tempo.
Por Meio da ferramenta Virtual Lab de física iremos medir o comportamento de uma bola que será empurrada por um foguete, aplicando forças diferentes e analisando quanto tempo e qual a velocidade, distancia sobre uma mesa de 200cm. Nesse experimento iremos medir a velocidade, o tempo e a aceleração da bola. Durante o experimento, se ajsutaram as variáveis programáveis do software, para entender o comportamento.
Esse procedimento experimental utilizará a área de estudo da física chamada Cinética, sendo utilizado o Movimento retilineo uniforme como base teórica das seguintes aplicações práticas.
 Fig. 3: Entrada do Software Virtual Physics Lab.
Fig. 4: Bancada de Mecânica Virtual Labs.
O experimento utilizou como objeto uma bola de 2kg de massa, conectado a um foquete que dará impulso, com força e massa programável, em uma mesa de 200 cm como dito anteriormente.
Nesse experimento serão aplicadas forças e massas distintas e assim será possível captar tempos, distancias e velocidades variadas.
O gráfico de velocidade vs tempo de uma bola que esta em constante aceleração em um angulo constante. Pois a fómula da aceleração é A=Vm/t, ou seja, esses dois parámetros estão em constante projeção positiva
Fig. 5: gráfico velocidade vs tempo, aceleração constante.
Análise e Resultados
Nessa etapa avaliaremos os resultados obtidos nos experimentos realizados.
A Bola acoplada ao foguete possuí no inicio 2kg, em certo momento do experimento essa massa irá para 1kg e depois para 3kg. A força aplicada pelo foguete iniciará em 10N, depois 20N e 30N.
Seguem os dados coletados:
Tabela 1: D=distancia; T=tempo; VM=velocidade média; N=newtons; VL. Final=velocidade final; Acel. Fin.=aceleração final.
Na tabela acima pode se verificar que dependendo da força aplicada e da massa do sólido a velocidade e a aceleração variam.
Fig. 6: Gráfico Velocidade vs Tempo.
No gráfico gerado é possível analisar que a força e a massa do objeto possuem grando pode sobre a aceleração que é a relação entre velocidade e tempo. Então equacionando F=m*a, a=Vm/t, podemos dizer que (Força/massa)=(Velocidade média/tempo).
Ainda no g´rafico podemos ver que a aceleração é constante e tambem que quanto maior o angulo maior a aceleração, pois possuí mais velocidade em menos tempo.
O objeto que teve maior aceleração foi o de 30 N bola de 2KG, atengindo uma aceleração de 14,37 m/s²
Tabela 2. Comparativo Aceleração Velocidade pelo tempo vs aceleração Força sobre a massa.
As duas acelerações ficaram muito próximas com desvio médio de 3%.
Fig. 7: Gráfico das duas acelerações
No gráfico abaixo é perceptivel a relação entre força e aceleração, principalmente porque a massa é a mesma nos 3 casos somente variando a força e consequentemente a aceleração, pois a relação esta diretamente ligada a fórmula de F=m*a, se a massa é constante, as mudanças acontecerão dependendo da força ou aceleração aplicadas. 
Fig. 8: Gráfico Força vs Aceleração.
Tab. 3: Relação F=m*a
Com esses exemplos é possível prever como se gerá uma grande aceleração com pouca força, para isso precisamos de um sólido com uma pequena massa tambem, pois a relação é F/m=a.
Então as duas maneiras de aumentar a aceleração são, aumentar a força ou diminuir a massa do objeto testado.
Abaixo temos o gráfico que explica a relação da velocidade pelo tempo, que tambem é uma relação cinematica de aceleração, a cada vez que a velocidade varia, temos uma questão de aceleração.
Conclusão
O experimento de segunda lei de Newton, nos mostrou uma investigação do que ocorre na natureza física, entendemos que a aplicação de forças existe em todos os corpos do universo. Que só de estarmos estáticos temos duas forças sobre nós gravidade e natural, que para nos movimentarmos e movimentarmos outros objetos precisamos aplicar uma força para gerar a variação de velocidade de 0m/s para a desejada. Esse estudo já é muito utilizado nas engenharias e ciencias em geral, snedo muito importante te-lo como base e referencia para qualquer nível de estudo de mecanica.
Referências
[1] https://pt.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A2nica,
[2] Freedman,Roger A. / Young,Hugh D. “FÍSICA I MECÂNICA” Pearson 12ed. (2008).
[3]http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/Cinematica/velocidade.php
[4]http://varianciapi.blogspot.com.br/2011/09/deducao-das-formulas-do-movimento-de.html
[5]http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/segunda-lei-newton.htm
[6]http://www.quebracabeca.com/blog/a-segunda-lei-de-newton/

Outros materiais

Materiais relacionados

Perguntas relacionadas

Perguntas Recentes