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pCENTRO UNIVERSITÁRIO UNA Ana Míriam Mendonça de Souza Andre Fernandes Cordeiro Breno Martins de Paula Caio Henrique Blom Machado Aulas Práticas no Laboratório de Física: PRÁTICA 6- Leis de Newton 3: Atrito Sete lagoas 2017 Ana Míriam Mendonça de Souza Andre Fernandes Cordeiro Breno Martins de Paula Caio Henrique Blom Machado Aulas Práticas no Laboratório de Física: PRÁTICA 6- Leis de Newton 3: Atrito Relatório apresentado como requisito de avaliação do Curso de Engenharia Mecânica do Centro Universitário Una para aprovação em disciplina Física Mecânica. Professor: Célio Vicente Moreira Sete Lagoas 17/10/2017 Introdução A terceira lei de Newton estabelece uma força é apenas um aspecto da interação mútua entre dois corpos. Verifica-se experimentalmente que quando um corpo exerce uma força sobre outro, o segundo sempre exerce uma força no primeiro. Ou seja, há um par de forças envolvidas. Assim: Newton enunciou que: “Quando um corpo exerce uma força num segundo corpo, este último reagirá sobre o primeiro com uma força de mesma intensidade e sentido contrário”. Força de atrito é aquela exercida entre duas superfícies que estão em contato, dessa forma possui direção, sentido e módulo, sendo uma força de oposição à tendência d e movimento do corpo ou dos objetos. Existem dois tipos de força de atrito: a força de atrito estático e cinético. O estático é usado para designar a situação em que existe uma força que atua em um corpo,mas ele não se move. O cinético, ao contrário, é quando a força que atua no corpo o leva ao movimento. A força de atrito será ligeiramente maior quando o corpo está a ponto de se deslocar (atrito estático) do que quando ela está em movimento (atrito cinetico), sendo assim o coeficiente (µ) do atrito estático será sempre maior que o coeficiente do atrito cinético (µe> µd) Objetivo Comparar as forças de atrito estático e a influência do tipo de superfície no atrito. PARTE 1 Materiais 1 Dinamômetro de 2N; 1 Dinamômetro de 5N; 1 bloco de madeira com gancho; 1 placa de PVC. Procedimentos 1 Dinamômetro de 2 N; 1 Dinamômetro de 5N; 1 - Com o dinamômetro de 5 N determine o peso dos blocos de madeira: Peso do Bloco de Madeira: 2,35 N 2 – Prenda o dinamômetro de 2 N no bloco 1, com sua superfície de madeira de maior área voltada para baixo. 3 – Puxe-o o suavemente e aumente a intensidade da força vagarosamente e anote o valor sob a ação da qual o corpo entra em movimento. Repita o procedimento cinco vezes anotando a força, em cada caso,calcule o valor médio dessas forças. Bloco com a parte de madeira p/baixo Teste 1 Força aplicada 0,50 N Teste 2 Força aplicada 0,47 N Teste 3 Força aplicada 0,46 N Teste 4 Força aplicada 0,47 N Teste 5 Força aplicada 0,48 N Média= 0,48 N 5 – Calcular o coeficiente de atrito entre as superfícies. Μ= Fat/N Μ= coeficiente de atrito Fat= Força de atrito N= Normal ou peso do bloco Μ= 0,48N/2,35N Μ= 0,20 6 - Repita os itens da primeira experiência colocando o bloco com a superfície de borracha sobre a superfície de PVC. Bloco com a parte de borracha p/baixo Teste 1 Força aplicada 1,50 N Teste 2 Força aplicada 1,60 N Teste 3 Força aplicada 1,60 N Teste 4 Força aplicada 1,60 N Teste 5 Força aplicada 1,50 N Média= 1,56 N Μ= Fat/N Μ= 1,56N/2,35N Μ= 0,66 PARTE 2 OBJETIVO Determinar o coeficiente de atrito estático entre duas superfícies utilizando um plano inclinado PARTE EXPERIMENTAL Material: 1 dinamômetro de 5N; 1 bloco de madeira com gancho; 1 placa de PVC; 1 plano inclinado básico. Procedimentos 1 - Utilizando o manípulo, fixe a placa de PVC na rampa. 2 - Deixe a rampa na horizontal e coloque o bloco de madeira sobre a superfície de PVC, com a superfície maior de madeira para baixo. 3 - Aumente lentamente a inclinação da rampa até que o corpo de prova comece a deslizar. 4 - Repita, pelo menos 5 vezes, este procedimento e determine o ângulo médio com seu respectivo desvio 5 - Repita os procedimentos anteriores para o bloco com a superfície de borracha voltada para baixo. Bloco com a parte de madeira p/baixo Teste 1 Ângulo de inclinação 10,0° Teste 2 Ângulo de inclinação 10,5° Teste 3 Ângulo de inclinação 10,0° Teste 4 Ângulo de inclinação 11,0° Teste 5 Ângulo de inclinação 10,0° Média= 10,3° Bloco com a parte de borracha p/baixo Teste 1 Ângulo de inclinação 27,5° Teste 2 Ângulo de inclinação 28,5° Teste 3 Ângulo de inclinação 29,0° Teste 4 Ângulo de inclinação 29,5° Teste 5 Ângulo de inclinação 30,5° Média= 29,0° 6 - Mostre que na condição de equilíbrio em um plano incliando, o coeficiente de atrito estático é dado por: μ tgθ μ = Coeficiente de atrito estático tgθ = tangente do ângulo 7 - Usando o método dos valores limites, calcule o coeficiente de atrito estático para os dois casos, com seus respectivos erros. Lado de madeira μ tgθ μ= tg 10,3 ° μ= 0,18 Lado de borracha μ tgθ μ= tg 29,0 ° μ=0,55 8 - Compare os resultados da primeira (superfície horizontal) e segunda (superfície inclinada) experiência e comente. Observamos que em superfície sólida o atrito cinético é menor do que o estático. Comparando os coeficientes de atrito estático e cinético medidos pelos dois métodos. Considerando um erro de 10 %, podemos dizer que eles são iguais, pois considerando uma margem de erro aceitável no experimento que é 10%. Onde foi calculado um valor de 0,095% menor que a margem estabelecida então podemos dizer que são iguais. As variações ocorrem devido a medições imprecisas. Colocou-se em repouso o bloco de madeira sobre a superfície de PVC; Com o auxílio do dinamômetro de 2N paralelo a superfície puxou -se suave Quando o bloco começou a deslizar aferiu-se a força; Repetiu-se o experimento anterior 5 vezes; Mediu-se o peso do bloco de madeira; Calculou-se o coeficiente de atrito entre as superfícies Colocou-se em repouso o bloco de madeira sobre a superfície de PVC; Com o auxílio do dinamômetro de 2N paralelo a superfície puxou -se suaveme Quando o bloco começou a deslizar aferiu-se a força; Repetiu-se o experimento anterior 5 vezes; Mediu-se o peso do bloco de madeira; Calculou-se o coeficiente de atrito entre as su Conclusão Como se é de se espera o valor de e superior ao . Pois a força aplicada ao móvel era menor que a de atrito mantendo o móvel parado. A força de atrito é uma componente contrária ao movimento e que a força normal é igual ao peso. Quanto mais à superfície for áspera maior será o seu coeficiente de atrito, como também está relacionado a seu peso uma vez que, quanto maior o peso (força normal) sobre a superfície a ser atritada maior será o seu coeficiente de atrito. A força de atrito não depende da área de contato, mas apenas da natureza da mesma. No plano inclinado, pode-se perceber que ao mudar o valor da normal variando-se o peso do bloco que é colocado no plano inclinado, a variação do ângulo em que o bloco entra em movimento quase não sofre alteração. A única mudança nos ângulo ocorre devido a erro na medição do analista. Referências bibliográficas http://www2.ufersa.edu.br/portal/view/uploads/setores/162/pdf-Leis_de_Newton.pdf Halliday, Resnick, Walker; Fundamentos de Física, Vol 1. Trad. de José Paulo Soares, 7a Ed Rio de Janeiro; LTC Editora.; 2002. NUSSENZVEIG, H. Moyses. Curso de Física - vol. 1 / H. MoysésNussenzveig – 4ª edição ver. – São Paulo: Blucher – 2002. A enciclopédia livre, Wikipédia. Título: Leis de Newton. Disponível em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Atrito. Acessado em: 13/10/2017.
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