relatorio pratica 4 e 5

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INTRODUÇÃO
Primeira parte: A segunda lei de Newton relaciona a força resultante e variação da velocidade. Lembrando que a aceleração representa variação da velocidade por unidade de tempo, temos: 
Na expressão, é a resultante das forças aplicadas: m é a massa do corpo (uma medida de sua inércia) e é a aceleração total que o corpo adquire, sendo que as grandezas vetoriais, e possuem sempre, a mesma direção e sentido. Essa expressão é conhecida também como Lei Fundamental da Dinâmica: a força resultante sobre um corpo é diretamente proporcional à aceleração que ele adquire e a constante de proporcionalidade é a massa desse corpo.
Essa relação pode ser descrita com a equação:
sendo:
Fr = Força resultante
M = Massa 
A = 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.
 Para que se mude o estado de um movimento de um objeto, é necessário exercer uma força sobre ele que dependera da massa que ele possui, ou seja, quanto maior a massa de um corpo, maior deve ser a força aplicada para que se altere seu estado de movimento.
OBJETIVOS 
Verificar se a expressão que representa a segunda lei de Newton é verdadeira, F = m.a. Quantificar a relação entre força resultante e aceleração sobre uma massa constante. Verificar a relação entre massa e aceleração quando forem aplicadas a uma força resultante constante.
MATERIAIS UTILIZADOS 
• 01 trilho 120cm; 
• 01 cronômetro digital AZB-10;
 • 01 fonte 15Vdc / 1,5 A para cronômetro.
• 02 sensores fotoelétricos com suporte fixador (S1e 2) 
• 01 eletroímã com bornes e haste; 
• 01 fixador de eletroímã com manípulo; 
• 01 Y de final de curso com roldana raiada;
• 01 suporte para massas aferidas 9g;
• 01 massa aferida 10g com furo central de Ø2,5mm; 
• 02 massas aferidas 20g com furo central de Ø2,5mm;
• 02 massa aferida 10g com furo central de Ø5mm; 
• 02 massas aferidas 20g com furo central de Ø5mm; 
• 01 cabo de ligação para eletroímã; 
• 01 unidade de fluxo de ar; 
• 01 cabo de força tripolar 1,5m; 
• 01 mangueira aspirador 1,5”; 
• 01 pino para carrinho para fixá-lo no eletroímã; 
• 01 carrinho para trilho cor preta; 
• 01 pino para carrinho para interrupção de sensor; 
• 03 porcas borboletas; 
• 07 arruelas lisas; 
• 04 manípulos de latão 13mm; 
• 01 pino para carrinho com gancho;
PROCEDIMENTOS PRIMEIRA PARTE: RELAÇÃO ENTRE FORÇA RESULTANTE E ACELERAÇÃO
O experimento foi montado semelhante ao da pratica (Prática 4 – MRUV)
Em uma balança, foi medido a massa do carrinho, acrescentados no carrinho 2 massas de 20 g e 2 massas de 10 g assim foi obtido uma massa acrescentada de ma= 60 g. Adicionamos uma massa de 20 g no suporte que foi passado pela roldana. E assim obtivemos uma massa suspensa de ms= 29 g. 
O eletroímã foi ajustado para que o carrinho fique na posição x0= 0,30 m. O sensor S2 foi posicionado de modo que o deslocamento escalar (Δx) entre o pino no centro do carrinho até o sensor seja igual 0,30 m. O cronômetro foi ligado e ajustado na função F2. A chave liga-desliga, foi desligada para liberar o carrinho. Foram anotados na tabela 1 o tempo indicado pelo cronometro.
Observamos que, para a mesma distância, foram coletados 3 valores de tempo.
	∆X(m)
	M (kg)
	Fr(N)
	Tempos
	Tm(s)
	a (m/s²)
	F/a (kg)
	
	
	
	T1 (s)
	T2(s)
	T3(s)
	
	
	
	0,3
	0,305 kg
	0,277
	0,789
	0,793
	0,791
	0,791
	0,958
	0,289
	
	
	0,375
	0,688
	0,688
	0,689
	0,687
	1,27
	0,295
	
	
	0,473
	0,613
	0,613
	0,614
	0,613
	1,59
	0,297
	
	
	0,67
	0,546
	0,525
	0,521
	0,53
	2,13
	0,314
	
	
	0,866
	0,455
	0,454
	0,484
	0,64
	1,46
	0,593
	Tabela 1 resultados obtidos 
	
	
	
	
	
	
	Média
	0,357
QUESTÕES
7. Transferir uma massa de 10g do carrinho para o suporte de massas aferidas. Assim a força aceleradora ficará igual a: Força resultante FR =Ms.g= _____N 
R: 3,05N
8. Repetir o procedimento sempre transferindo massa do carrinho para o suporte para massas aferidas até completar a tabela. 
9. Considerando uma tolerância de erro de 5%, pode-se afirmar que a segunda coluna (massa do sistema) é igual a última coluna F/a? 
R: Com base nos resultados podemos afirmar que sim.
	a (m/s²)
	Fr(N)
	
	
	0,958
	0,277
	1,27
	0,375
	1,59
	0,473
	2,13
	0,67
	1,46
	0,866
10 Construir o gráfico FR=f(a) (força resultante em função da aceleração). Qual é a forma do gráfico? 
R: Uma reta.
 Gráfico 1: força resultante e aceleração 
11. O gráfico mostra que força resultante e aceleração são proporcionais (diretamente/inversamente). 
R: Diretamente
12. Determinar os coeficientes angular e linear do gráfico FR=f(a). Coeficiente angular A = Coeficiente linear B =
R: Coeficiente angular= Massa
 Coeficiente linear= F(Inicial)
13. Qual é o significado físico do coeficiente angular deste gráfico? 
R: Massa total do sistema
14. Qual é a relação de proporcionalidade entre a força(F) e a aceleração (a)? 
R: A inércia do objeto em que a força é aplicada.
15. Enuncie a 2ª Lei de Newton, com suas palavras, tendo como base as conclusões tiradas deste experimento 
R:Assim foi concluído que a força resultante é dada pela massa, o sistema vezes a aceleração provocada, criando assim uma relação inversa proporcional entre força e a massa do objeto.
PROCEDIMENTOS SEGUNDA PARTE: RELAÇÃO ENTRE ACELERAÇÃO E MASSA 
1. O equipamento foi montado igual ao MRUV. 
2. Com uma balança foi medido a massa do carrinho Mc= 0,216kg. 
3. Foi Colocado no suporte para massas aferidas (9g) 2 massas de 20g, o que resultou em uma força aceleradora de: P=m.g; P= 0,4802N 
Massa total do sistema igual à soma de (Mc+ms) kg. 
Massa suspensa Ms=0,0490kg 
Força resultante FR= 0, 4802N (constante) 
Massa acrescentada Ma=0, 000 kg 
Massa total M=Ms+Mc+Ma= 0,04802kg (este valor foi preenchido na 1° linha da tabela). 
4. O sensor S1 foi posicionado até obter um ∆X=0,300m. Este deslocamento foi medido entre opino central do carrinho e o centro S1 (STOP). 
5. Foi ligado o cronômetro e assim verificado se ele identificou o sensor.
 6. Clicando em START a bobina foi energizada. No canto superior direito da tela apareceu o sinal de “stand by” (*), que significa que o sistema está pronto para a tomada de medidas. 
7.Foi acrescentado 20g ao carrinho (10g de cada lado) e repetido o procedimento. Para repetirmos o experimento bastou pressionar RESET/START e o sinal de espera (*) ficou intermitente pronto para um novo experimento. 
Massa suspensa Ms=0,0490kg 
Força resultante F R= 0, 4802N
Massa acrescentada Ma=0, 020kg 
Massa total M=Ms+Mc+Ma= 0,04802kg (este valor foi preenchido na 2° linha da tabela) 
8. Calculado a aceleração para cada um dos tempos médios obtidos, foi utilizado a mesma fórmula usada na primeira parte e preenchido a tabela que foi seguida.
Assim foi notado que a massa que foi suspensa faz parte da massa acrescentada no sistema. Assim, na primeira linha, obtivemos uma massa acrescentada de ma = 49g (permaneceu constante durante toda a experiência)
9. A tabela foi completada acrescentando sempre 20g ao carrinho, e repetido os procedimentos anteriores.
	∆X(m)
	M(kg)
	1/M(kg)
	FR(N)
	t1(S)
	t2(S)
	t3(S)
	tm(S)
	a(m/s2)
	m.a(N)
	0,3
	0,266
	3,76
	0,4802
	0,5782
	0,5860
	0,5804
	0,582
	1,771
	0,471
	
	0,286
	3,50
	
	0,6032
	0,6047
	0,6058
	0,6045
	1,641
	0,469
	
	0,306
	3,28
	
	0,6447
	0,6458
	0,6496
	0,6467
	1,435
	0,439
	
	0,326
	3,06
	
	0,6569
	0,6472
	0,6476
	0,6506
	1,418
	0,462
	
	0,346
	2,90
	
	0,680
	0,6812
	0,6799
	0,6803
	1,296
	0,448
	
	0,366
	2,66
	
	0,6914
	0,6795
	0,6795
	0,6834
	1,285
	0,470
QUESTÕES
	
10. Considerando a tolerância de erro de 5%, pode-se afirmar que a terceira coluna (força resultante) é igual à última coluna (produto da massa pela aceleração)? 
R: São iguais.11. Construir o gráfico a=f(M) (aceleração em função da massa) utilizando os dados da tabela.
	M(kg)
	a(m/s2)
	0,266
	1,771
	0,286
	1,641
	0,306
	1,435
	0,326
	1,418
	0,346
	1,296
	0,366
	1,285
12. Linearizar a gráfico a=f(M). Para linearizar, formar a tabela a(m/s2 ) versus 1/M (1/kg).
	1/M(kg)
	a(m/s2)
	3,76
	1,771
	3,50
	1,641
	3,28
	1,435
	3,06
	1,418
	2,90
	1,296
	2,66
	1,285
13. Determinar o coeficiente angular.
R: tg= => a.m = FR
R: FR= = 0,444N
14. Qual o significado do coeficiente angular?
R: é a inclinação da reta
15. Qual é a relação de proporcionalidade entre a e m?
R: São inversamente proporcionais. 
CONCLUSÃO 
Esta prática teve por finalidade a análise e interpretação dos gráficos da segunda lei de newton, e através dela obtivemos um resultado considerado dentro do que era proposto e esperado pelo nosso professor. O experimento feito demonstrou a relação que à entre a força e a aceleração aplicada, neste caso obtivemos uma massa constante. Foi notado que basicamente o que altera a velocidade do carrinho é força exercida sobre ele. Como a variação de velocidade indica a existência de aceleração, é de se esperar que haja uma relação entre a força e a aceleração, se o peso suspenso sobre o fio tocasse o chão, a força normal anularia assim anulando também a tração no fio e a resultante do sistema se tornaria nula, que deixaria o carrinho com velocidade constante (mru).
Assim podemos concluir que mesmo com um teste não 100% exato a segunda lei de newton pode ser comprovada através de experimentos.
REFERÊNCIAS
BRASIL ESCOLA. A Segunda Lei de Newton. Disponível em: http://brasilescola.uol.com.br/fisica/segunda-lei-newton.htm.Acesso em: (21/11/2017).
MUNDO EDUCAÇÃO. Segunda lei de Newton.Disponível em: http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/segunda-lei-newton.htm. Acesso em: (21/11/2017).
ACADEMIA.EDU. Relatorio Fisica Experimental 2 Lei De Newton. Disponível em: http://www.academia.edu/15626974/Fisica_Experimental_2_Lei_De_Newton. Acesso em: (21/11/2017).
 FISICA E VESTIBULAR. Segunda Lei de newton ou principio fundamental da dinâmica Disponível em:http://www.fisicaevestibular.com.br/Dinamica2.htm. Acesso em (21/11/2017)