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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO DEPARTAMENTO DE FÍSICA MÁQUINA DE ATWOOD FÍSICA EXPERIMENTAL I Relatório apresentado ao curso de Licenciatura Plena em Física, sob a orientação de Wictor C. Magno da Universidade Federal Rural de Pernambuco como sistema de avaliação da disciplina de Física Experimental I, objetivando a analise da Máquina de Atwood. Recife 2017 Índice 1. Introdução 3 2. Objetivo 4 3. Fundamentação Teórica 4 4. Materiais Utilizados 5 5. Procedimento Experimental 6 6. Conclusão 7 7. Referência 8 1 Introdução Máquina de Atwood é um sistema de corpos ligados por um fio de massa desprezível, que podem girar entorno de uma polia. A diferenciabilidade dos pesos dos corpos é responsável por um torque não nulo sobre a polia, no qual a aceleração angular é constante. Atwood tem seu grande valor por conta de sua contribuição no estudo da cinemática, pois permite determinar o momento de inércia, ou a aceleração gravidade. Esse experimento consiste em averiguar valores da aceleração da gravidade, cujo valores variam de menor ao maior, que dependerá das massas que estão suspensas, através dos pesos e tempos encontrados na aula de laboratório com o dispositivo usado, conhecido como Máquina de Atwood. Relatório de Física Experimental 1 – Máquina de Atwood 2 Objetivo Analisar o movimento da Máquina de Atwood, dando ênfase as forças de atuação do sistema e a aceleração da gravidade, aplicando a Segunda Lei de Newton e a Conservação da Energia. 3 Fundamentação Teórica A máquina de Atwood, foi criado no século XVIII por George Atwood. Esta máquina foi utilizada em prol de verificar as leis de Newton e demonstrar as leis da dinâmica. Um consiste num sistema de corpos ligados, no qual permite reduzir a aceleração de queda de um corpo. Com a discrepância das massas dos dois corpos é possível obter a aceleração dos sistema de 0 a g. Observa-se que a aceleração dos corpos é proporcional a gravidade, mas muito menor. A partir da Segunda Lei de Newton : Corpo 1: T-m1g= -m1a1 Corpo 2: T- m2g= m2a2 a= (m1-m2) g(m1 + m2) Em relação a MUV: Y=yo + ½ at², temos: G= 2h. (m1 + m2)(m1-m2) t² Com isso pode-se verificar a aceleração da gravidade a partir da relação das Leis de Newton e do MUV das equações dadas. 4 Materiais Utilizados Figura 1: Máquina de Atwood Figura 2: Cronometro Figura 3: régua graduada Figura 4: balança digital 5 Procedimento Experimental A montagem do experimento teve inicio com a preparação do equipamento com o auxilio do professor Wictor Magno. Foi pendurado os pesos de massas distintas nos extremos do fio e passando pela polia. Após deixar o sistema nivelado, permitindo que o sistema não oscile, coloca-se m1 e m2 numa altura equivalente, então, deixa-se os corpos caírem cronometrando os tempos que ele leva até chegar a um altera alcançada. Essa situação foi repetida por dez vezes em prol minimizar o erro do tempo,pois esse experimento foi conduzindo manualmente e consequentemente haveria erros do momento de soltura dos pesos. Foi registrado o peso dos corpos e o tempo, que está nas tabelas. T(s) 1,12 1,12 1,12 1,19 1,19 1,19 1,15 1,09 1,09 1,15 M1 88 g M2 82 g H 22,5 cm Tabela 1: massa e altura. Tabela 2: variações do tempo. Com esses dados obtidos, calcularemos, então, a aceleração da gravidade com o tempo médio de 1,14, e adicionaremos esse valor a fórmula mostrada no tópico 3: G= 2h. (m1 + m2)(m1-m2) t² Logo teremos G= 9,59 m/s². Conclusão Com esse experimento, podemos observar uma prática fácil da aplicação das Leis Newtonianas e da dinâmica. A razão pela qual a aceleração g não é semelhante ao teórico é que o sistema foi elaborado manualmente e por algumas complicações no dispositivo, porém a aceleração obteve um erro de 2,14%, um erro pequeno perante as circunstancias. Calculando o erro percentual: Substituindo os valores: Referência https://pt.slideshare.net/JooRaimundo1/relatrio-mquina-atwood https://moodle.fct.unl.pt/pluginfile.php/168036/mod_resource/content/0/F12_AL11_Maquina_de_Atwood.pdf Fundamentos de Física – Vol.1 – Halliday, Resnick, Jearl Walker – 8ª Edição. UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO DEPARTAMENTO DE FÍSICA MÁQUINA DE ATWOOD FÍSICA EXPERIMENTAL I EMILY RAIANE ISIDIO DA SILVA Recife 2017
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