SEGUNDA LEI DE NEWTON

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CCE/DQUI
FÍSICA EXPERIMENTAL 01
RELATÓRIO 04:
SEGUNDA LEI DE NEWTON
ANTONY DO CARMO CAMPANHOLE
RANNA RONCHETTI CALDONHO
ROMINYCKE MÜLLER
PROFESSOR ORIENTADOR: ARMANDO BIONDO FILHO 
Vitória, ES
17 de Novembro de 2017 
SUMÁRIO
OBJETIVO............................................................................................................03
INTRODUÇÃO TEÓRICA.....................................................................................04
PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS................................................................07
MATERIAIS UTILIZADOS..............................................................................07
PROCEDIMENTOS........................................................................................07
DISCUSSÃO.........................................................................................................09
CONCLUSÃO.......................................................................................................14
BIBLIOGRAFIA....................................................................................................15
OBJETIVO
Os objetivos deste experimento é obter o valor da aceleração da gravidade local, calcular a aceleração adquirida e estudar o movimento de um sob a ação de uma força constante e na ausência de atrito. 
INTRODUÇÃO
Segundo a 2ª Lei de Newton, é possível medir a aceleração de um corpo se deste mesmo for conhecida a massa e a força resultante aplicada seguindo a expressão:(1)
Fr = m . a (1)
Através dessa fórmula, é possível substituir os valores para o sistema, como o da Figura 01.
Figura 01
 A força aplicada é o peso do corpo suspenso que é P= m1.g. A massa é a massa total do sistema, que é a massa do corpo suspenso (m1) e a massa do carrinho(m3), A massa do fio é considerada desprezível e adota-se a roldana como ideal, ou seja, sem atrito. Substituindo esses valores na fórmula 01, temos: (1)
M1.g = (m1 + m3).a (2)
Onde m é a massa do corpo e a é a aceleração. Note que quando a força resultante é nula então não há aceleração e o corpo está em um movimento retilíneo uniforme sem a ação de forças (1º Lei de Newton Lei da Inércia). (2) 
A aceleração é uma grandeza vetorial definida pela cinemática como sendo a taxa de variação da velocidade em função do tempo. Quando um sistema apresenta aceleração constante, o módulo da mesma é dado por: (2)
V(t) = v0 + a(t - t0) (3)
Em geral, a o módulo da aceleração instantânea é dado por: (2)
Voltando ao caso do sistema apresentar aceleração constante, podemos obter uma função horária da posição x num movimento retilíneo uniformemente acelerado: (2)
Onde x0 é a posição inicial do objeto, v0 é a velocidade inicial do mesmo, t é o tempo e a, a aceleração. (2)
PARTE EXPERIMENTAL
MATERIAIS UTILIZADOS
Para a realização deste experimento, foram utilizados os seguintes materiais e equipamentos:
Corpos com diferentes massas;
Régua milimetrada;
Trilho de ar;
Roldana;
Um fio;
Balança.
3.2 PROCEDIMENTOS
Inicialmente montou-se um sistema formado por um corpo de uma massa m1, um fio de nylon e o carrinho, como na figura 02. Posicionou-se o carrinho sobre o trilho de ar e ajustou o fio sobre uma roldana e ajustou-se o temporizador de morma a captar o tempo de passagem entre os dois sensores..
Posicionou-se os sensores distantes 10cm de distância um do outro. O compressor foi ligado e o carrinho liberado a partir do repouso.
O carrinhoo passou entre os sensores e o tempo foi anotado. O precedimento foi realizado 5 vezes e coletados os dados da Tabela 01.
Em seguida, foi aclopado junto com a massa m1, uma outra massa m2 e o mesmo procedimento foi realizado mais 5 vezes e os dados anotados na Tabela 02. Feito o primeiro procedimento, a posição entre os sensores foi modificada demodo que a distância entre eles fosse 20 cm, 30 cm, 40 cm e 50 cm. O mesmo procedimento feito com a distância de 10 cm foi feita com as outras distâncias e os dados anotados nas Tabelas 01 e 02.
Figura 02
ANÁLISE DOS DADOS E DISCUSSÃO
Com os resultados obtidos, foram realizados alguns cálculos para obter-se mais informações sobre o movimento.
O primeiro cálculo foi do tempo médio e o tempo médio ao quadrado. Com o valor do tempo médio ao quadrado foi construído o Gráfico 01 da posição em função desse tempo. 
Para a construção do Gráfico 01 foram realizados os seguintes cálculos:
- Cálculo da menor divisão:
Mdx = (Xf – Xi) / Xf Mdx = 0,8
Mdy = (Yf – Yi) / Yf Mdy = 0,8
Cálculo da escala:
Através do cálculo da menos divisão, pôde-se chegar na melhor escala para a construção do gráfico. A escala adotada foi 0,8:0,8.
Com o gráfico construído, obteve-se os coeficientes: Linear, que é zero; e o angular, que foi encontrado 0,44, calculado pela fórmula abaixo:
m= (Yf – Yi) / (Xf – Xi)
O coeficiente angular achado é exatamente a aceleração do sistema. Adotando a aceleração como 0,44m/s2, foi possível calcular a aceleração da gravidade pela fórmula:
a = (m1 / m1 + m3)g
Onde a massa m1 é a do corpo suspenso e m3 a massa do carrinho. A aceleração da gravidade encontrada foi 9,47m/s2. O valor encontrado é próximo do valor adotado, porém devido a fatores, como erro do operador ao liberar o carrinho e outros, o valor encontrado não foi exato ao adotado.
Depois de encontrar a aceleração com uma massa suspensa, foi calculada a aceleração após a adição da segunda massa, m2. Usando a mesma fórmula anterior, a aceleração encontrada foi de 0,6m/s2. Fazendo a relação a1/a2, notou-se que, como já era esperado, quando mais massa for adicionado, maior vai ser a velocidade, e consequentemente a aceleração do carrinho. 
CONCLUSÃO
Utilizando o colchão de ar como um instrumento para minimizarmos as forças de atrito do trilho, conseguimos um resultado experimental para a aceleração do sistema, que se aproxima do valor calculado a partir de uma análise ideal do aparelho usado, desprezando todas as forças resistentes ao movimento. Quando fizemos a análise do fenômeno através da 2ª Lei de Newton, desconsideramos a ação do atrito, da resistência do ar e de outras eventuais forças resistentes ao movimento e isto resultou como o esperado que o módulo dessa aceleração fosse maior do que o módulo da aceleração obtida através do estudo dos dados experimentais que refletem a situação real, uma vez que as forças resistentes estiveram presentes nos dados analisados.
Isto comprova a 2ª Lei de Newton em relação a equação horária do espaço num movimento retilíneo uniformemente variado. O que se pode analisar do sistema é que o carrinho foi acelerado devido à ação da tração no fio ocasionada pelo peso do corpo suspenso na extremidade do fio. Sabendo que só há aceleração quando uma força atua no sistema, se o corpo suspenso tocasse o chão, a força normal anularia seu peso que anularia a tração no fio e a resultante do sistema se tornaria nula, o que deixaria o carrinho numa situação de movimento retilíneo uniforme, ou seja, com velocidade constante, já que não haveria aceleração.
BIBLIOGRAFIA
[1] http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/Cinematica/movobl.php]
[2] http://brasilescola.uol.com.br/fisica/lancamento-horizontal-no-vacuo.htm