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Universidade do Estado do Rio de Janeiro Instituto de Física Departamento de Física Teórica Laboratório de Mecânica Segunda Lei de Newton Nome: Rafael Alexandre Costa Silva Matrícula: 201510190811 Nome: Rubyard Carvalho Coelho Matrícula: 201520569511 Nome: Alexandre Barbosa de Oliveira Matrícula: 201420560111 Nome: Camila Catalão de Oliveira Matrícula: 201420556411 Professor: Rafael Aranha Dezembro – 2017 Objetivos Determinar experimentalmente a massa do planador e pinos acoplados (conjunto) e comparar com o valor medido na balança. Material Planador Trilho de ar Trena Sensores Ópticos Gerador de ar 1 cilindro metálico Linha Roldana 3 Pinos do planador Massa de 10 gramas Balança Esquema Experimental Será apresentado nesta seção o esquema experimental gráfico de cada parte do experimento, associando a cada parte da ilustração o material que foi utilizado: Procedimento Experimental A seguir será apresentado o passo-a-passo do experimento: Ujbh D D D D D D Dcf Dados Experimentais A seguir serão apresentados os dados experimentais obtidos. Medida (cm) Tab (s) Ta (s) Tb (s) 1 20,00 0,303 0,015 0,014 2 30,00 0,474 0,016 0,014 3 40,00 0,656 0,018 0,014 4 50,00 0,883 0,021 0,013 5 60,00 1,146 0,026 0,013 Tratamento de dados Nesta seção serão realizados cálculos a partir dos dados coletados de modo a obter o que foi pedido, encontrando a média aritmética das massas e o erro relativo: Valores medidos: Mb – massa do planador medida na balança. (Mb = 209,71 g) L – comprimento do pino superior do planador. (L = 1,10 cm) m – massa do peso preso ao fio. (m = 9,99 g) Ta - tempo que o pino do planador percorre o primeiro sensor. Tb – tempo que o pino do planador percorre o segundo sensor. Tab – tempo que o planador leva para percorrer entre os sensores. H2 – distância entre a bancada e a parte mais alta do trilho de ar. (H2 = 17,10 cm). H1 – distância entre a bancada e a parte mais baixa do trilho de ar. (H1 = 13,20 cm). CO – cateto oposto ao ângulo entre a bancada e o trilho de ar (H2 –H1= 3,90cm). Hp – comprimento do trilho de ar Hp = (200,00 cm) Valores que serão calculados: Va – velocidade do planador no primeiro sensor Vb – velocidade do planador no segundo sensor a – aceleração do planador M – massa calculada – seno do ângulo entre a bancada e o trilho de ar Calculando Va, Vb, a e M: Para a primeira medida: Para a segunda medida: Para a terceira medida: Para a quarta medida: Para a quinta medida: Calculando a média aritmética das massas encontradas: Onde: <M> - a média aritmética das distâncias; N – o número de medidas (N=5) – a medida obtida experimentalmente, onde i é seu índice (número da medida). Calculando o erro relativo: – o erro relativo Medida Va (cm/s) Vb (cm/s) a (cm/s2) M (g) σM (g) 1 73,35 78,57 17,23 264,67 2 68,75 78,57 20,72 240,60 3 61,11 78,57 26,61 208,32 4 52,38 84,61 36,50 169,49 5 42,30 84,61 36,92 168,15 Resultados e Conclusões Nesta seção apresentaremos o erro relativo em porcentagem, bem como discutiremos possíveis erros e modos de melhorar o experimento.