Experimento 2 (MRUV parte 1)

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UNIVERSIDADE DE BRASILIA
INSTITUTO DE FISICA
DISCIPLINA : FISICA 1 EXPERIMENTAL				TURMA O
1º SEMESTRE 2013
RELATÓRIO DO EXPERIMENTO 1b
DATAS DE RELIZAÇÃO: 31/08/2016
GRUPO: 2
ALUNOS: ALEXANDRE SILVA - 16/0109515
	 IGOR SILVA - 16/0125073
	 EDMUNDO RIBEIRO - 16/0118280 
 LEONARDO PIMENTA- 16/0131570
 
Título: RELAÇÃO ENTRE TRABALHO E ENERGIA CINÉTICA
1.Objetivo
	Verificar se a variação da energia mecânica de movimento (cinética) do sistema carrinho e massa suspensa é igual ao trabalho realizado por uma força da vizinhança.
2. Dados Experimentais
Na montagem do experimento um carrinho de massa m é colocado sobre o um trilho de ar e nele é amarrado um fio que o liga à massa. O carrinho fica parado devido à atração do eletroímã. Quando desejado o eletroímã é desligado, o carrinho é solto e com o sensor fotoelétrico e o cronometro digital obtemos o tempo que o carrinho leva para percorrer uma distancia ΔS conhecida e a velocidade instantânea em um determinado ponto. Esse procedimento é repetido cinco vezes em oito ΔS diferentes. Para realização desse experimento utilizou-se: um trilho de ar, cronômetro digital, sensor fotoelétrico, eletroímã, uma massa de 20 gramas e um carrinho.
Com uma balança digital de precisão 0,01 gramas foram medidas as massas do suporte (8,30 g), massa do carrinho (218,15g) e da massa adicional (20,00g).
Tabela 1- Massas dos elementos suspensos 
	Massa total suspensa = 28,3±0,02g
	Massa do conjunto (carrinho + suspensa) =	246,45±0,03g 
	
	
 	A velocidade instantânea foi calculada através da razão entre o diâmetro de um pino (L), preso ao carrinho, e o intervalo de tempo de interrupção (t )medido com o cronometro na função F3.
2. Tabela 2 – Velocidade instantânea (V) no final de cada deslocamento (ΔS)
	ΔS ± Δ(ΔS) cm
	V ± ΔV (cm/s)
	10,00± 0,10
	54,17 ± 4,93 
	20,00± 0,10
	81,25 ± 10,78
	30,00± 0,10
	92,86 ± 13,99 
	40,00± 0,10
	108,33 ± 18,89 
	50,00± 0,10
	108,34 ± 18,89 
	60,00± 0,10
	130,00 ± 27,00 
	70,00± 0,10
	130,00 ± 27,00 
	80,00± 0,10
	162,50 ± 41,87 
 
3. Análise de dados
A melhor estimativa da determinação do peso da massa suspensa será obtida através da equação P = (Ms+M)g, em que MS, M, g são ,respectivamente, a massa de suporte, massa adicional e aceleração da gravidade local
Dessa forma, utilizando-se a aceleração da gravidade 978,08 cm/s2 temos que P=28,30 x 978,08 obtendo-se assim que P=27.679,66 g cm /s2 = 0,28 N
Para calcular a incerteza usamos 
 ΔP = (ΔMs +ΔM)*978,08
ΔP = (0,01+0,01)*978,08
ΔP=19,56g cm /s2 = 1,96*10-4 N
Dessa maneira obtemos que o peso da massa suspensa é p = 27.679,66 ± 19,56g cm /s2
 
Para conseguir com boa precisão a melhor estimativa e a incerteza na medida do deslocamento adotou-se como erro instrumental a metade da menor divisão da escala do paquímetro (0,05 cm).
Incerteza na medida de deslocamento 
Δ(ΔS) = ΔS1 + ΔS0 = 0,05 + 0,05 = 0,1 cm
 
Para obter com boa precisão a melhor estimativa e a incerteza do trabalho realizado pela força peso utilizou-se as incertezas do ΔS e do ΔP já que W = P.ΔS .
Tabela 3 – Trabalho (W) em função do deslocamento (ΔS)
Wm ± ΔW (mJ)
	
	10,0± 0,1
	28,00 ± 0,30
	20,0± 0,1
	56,00 ± 0,32
	30,0± 0,1
	84,00 ± 0,34
	40,0± 0,1
	112,00 ± 0,36
	50,0± 0,1
	140,00 ± 0,38
	60,0± 0,1
	168,00 ± 0,40
	70,0± 0,1
	196,00 ± 0,42
	80,0± 0,1
	224,00 ± 0,44
A variação da energia cinética pode ser calculada através da equação ∆K= m*V2
Tabela 5 – Variação da energia cinética (ΔK) em função do deslocamento (ΔS)
ΔK ±Δ(ΔK) (mJ)
	
	10,00± 0,1
	 36,16 ± 6,89
	20,00± 0,1
	81,3 ± 23,08
	30,00± 0,1
	106,3 ± 34,40 
	40,00± 0,1
	144,61 ± 54,85
	50,00± 0,1
	144,64 ± 54,85
	60,00± 0,1
	208,25 ±95,52
	70,00± 0,1
	208,25 ± 95,52
	80,00± 0,1
	325,40 ± 189.38 
Tabela 6 – A discrepância entre o trabalho realizado pela força peso e a variação de energia
	ΔS ± Δ(ΔS) cm
	| W – ΔK|
	ΔW + Δ(ΔK)
	Discrepância
	10,00± 0,1
	8,16
	7,19
	Significativa
	20,00± 0,1
	25,3
	23,4
	Significativa
	30,00± 0,1
	22,30
	34,74
	Não significativa
	40,00± 0,1
	32,61
	55,21
	Não significativa
	50,00± 0,1
	4,64
	55,23
	Não significativa
	60,00± 0,1
	40,25
	95,92
	Não significativa
	70,00± 0,1
	12,25
	95,94
	Não significativa
	80,00± 0,1
	101,14
	189,82
	Não significativa
4. Conclusão
	Nossos dados mostram com confiabilidade que a variação da energia mecânica de movimento (cinética) do sistema carrinho e massa suspensa é aproximadamente igual ao trabalho realizado por uma força da vizinhança, porém existe uma discrepância entre os valores devido a margem de erro. Esse fato pode ser justificado por diversos fatores no meio em que o experimento é realizado como a irregularidade do trilho, resistência do ar, fio não ideal e atrito entre o fio e a polia 
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