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Segunda Lei de Newton 
H.T. dos Santos Centro Universitário Uninter R. Os Dezoito do Forte, 2074 - São Pelegrino - CEP: 95010-050 - Caxias do Sul - RS. - Brasil e-mail: helton.teles@live.com Resumo. Investigar, por meio de gráficos e análise de dados, como força, massa e aceleração estão relacionadas como: Calcular a aceleração adquirida por um sistema sob a ação de uma força constante. Verificar que a aceleração adquirida por um corpo sob ação de uma força constante é inversamente proporcional à massa do corpo. Palavras chave: (Velocidade, aceleração, movimento)
Introdução 
A segunda lei de Newton afirma que a aceleração de um objeto depende de sua massa e da força total aplicada sobre ele. Essa lei pode ser escrita matematicamente da seguinte maneira: força = massa × aceleração ou F = m × a Essa equação pode ser rearranjada: aceleração = força/massa A relação entre essas variáveis pode ser usada para explicar a mecânica envolvida em muitas colisões, de pessoas jogando futebol americano a acidentes automobilísticos. Também é muito útil quando queremos saber como acelerar rapidamente ou como criar bastante força com o menor esforço possível. 
Procedimento Experimental 
1 - Inicie o Virtual Physics e selecione Newton’s Second Law na lista de atividades. O programa vai abrir a bancada de mecânica (Mechanics). 2 - O laboratório está montado com uma bola sobre a mesa. Um foguete está preso à bola com a função de empurrá-la pela mesa. Neste experimento não há atrito. Você deve coletar os dados de posição e velocidade da bola enquanto ela percorre a mesa. Você então construirá gráficos de posição e de velocidade ao longo do tempo. Prevendo Você consegue imaginar como será o gráfico velocidade versus tempo se a bola estiver acelerando. Resposta: O gráfico de velocidade versus tempo para uma bola que se desloca com aceleração constante deve ser uma reta inclinada. 3 - Clique no Lab book para abri-lo. Clique no botão (Recording) para começar a registrar os dados. A bola começará a rolar quando você apertar o botão Force. Observe o que acontece com a bola enquanto ela rola sobre a mesa. A força inicial está regulada em 10 N e a massa da bola é de 2 kg. O experimento vai parar automaticamente quando a bola atingir o final da mesa. Um link vai aparecer em seu Lab book contendo os dados de posição e velocidade da bola rolando sobre a mesa versus o tempo. Clique duas vezes ao lado do link e escreva a força e a massa utilizadas. 4 - Reinicie o experimento clicando no botão Reset. Utilize o dispositivo de parâmetros (Parameters) para 
alterar a força do foguete e repita o passo 3 com outras duas forças. Anote as forças que você utilizou na tabela a seguir. 5 - Agora, observe o que acontece com a velocidade e a aceleração da bola ao alterar a massa da bola. Reinicie o experimento clicando no botão Reset. Utilize o dispositivo de parâmetros para alterar a massa da bola. Verifique que a força está regulada para 10 N e repita o passo 3 usando duas massas diferentes da massa inicial. Não altere a força neste experimento. Anote as massas na tabela abaixo. 
Análise e Resultados 
Tabela de dados: Tabela de dados Força (N) Massa da bola (Kg) 
Velocidade final (m/s) 
Tempo (s) Aceleração 
10 2 44,72 8,94 6,0 5 2 31,62 12,64 2,5 20 2 63,24 6,32 10,0 10 1 63,24 6,32 10,0 10 4 31,62 12,64 2,5 1 - Construindo gráficos: Use os dados de cada link de seu Lab book para construir os gráficos de velocidade versus tempo no espaço abaixo. Você desenhará um gráfico de velocidade da bola versus o tempo que ela levou par a cruzar a mesa. Denomine o eixo horizontal com o Tempo (s) e o eixo vertical com o Velocidade (m/s). Utilize uma escala adequada. O primeiro ponto do seu gráfico deve ser (0 s, 0 m/s), que corresponde ao tempo e à velocidade inicial da bola. Indique dez pontos para cada bola e conecte os pontos utilizando cores diferentes para cada experimento. Identifique cada gráfico com a força e a massa da bola correspondente. Fig. 1: 
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 2 - Abra cada um dos links de dados e anote na tabela a velocidade final e o tempo que levou para atingir essa velocidade. Atenção: anote o tempo que levou para a bola chegar ao fim da área de experimentos, é possível que o programa tenha registrado outros pontos após esse momento, mas desconsidere-os. 3 - Interpretando gráficos: Como os gráficos de velocidade versus tempo demonstram que a bola está acelerando? Resposta: Podemos notar que a bola está acelerando em virtude da inclinação da reta, na qual a velocidade varia, indicando a existência de aceleração. Qual bola teve a maior aceleração? Resposta: A bola que obteve a maior aceleração foi aquela submetida a maior forca inicial e que tem menor massa. 4 - A aceleração é a medida da variação da velocidade em um intervalo de tempo. Isso pode ser expresso pela equação: aceleração = variação da velocidade/intervalo de tempo. Calcule a aceleração de cada uma das bolas utilizando essa equação. A velocidade inicial de cada bola foi 0 m/s. Anote os cálculos na tabela da página anterior. 5 - Outra maneira de calcular a aceleração é pela Segunda lei de Newton. A aceleração que você calculou na questão 4 é igual à aceleração calculada usando a segunda lei de Newton? Resposta: Segunda Lei de Newton os cálculos são encontrados a partir do cálculo da variação da velocidade em função do tempo. 6 - Construindo gráficos: Usando os dados da tabela, faça um gráfico de força versus aceleração no espaço 
indicado a seguir. Você vai representar a força aplicada à bola versus a aceleração observada enquanto a bola rolava sobre a mesa. Identifique o eixo horizontal com Aceleração (m/s 2) e o eixo vertical com Força (N). Utilize somente os três primeiros pontos coletados no passo 4 do seu procedimento, os quais foram todos realizados com a mesma bola. Lembre-se de utilizar uma escala adequada. 
 7 - Interpretando gráficos: O que a declividade do gráfico força x aceleração informa? Resposta: A declividade do gráfico força versus aceleração é calculada a partir de dois pontos quaisquer, e nos informa um valor constante numericamente equivalente a massa da bola. 8 - Controlando variáveis: Explique como você poderia produzir uma grande aceleração usando uma força pequena. Resposta: Para obter uma grande aceleração a partir de uma pequena forca, devemos submeter um objeto de massa muito pequena a essa forca. 9 - Tirando conclusões: Quais são as duas maneiras de aumentar a aceleração? Resposta: As duas maneiras de aumentar a aceleração são: Aumentar a forca aplicada, diminuir a massa do objeto submetido a força.
Conclusão 
O segundo princípio consiste em que todo corpo em repouso precisa de uma força para se movimentar, e todo corpo em movimento precisa de uma força para parar. O corpo adquire a velocidade e sentido de acordo com a forca aplicada. Ou seja, quanto mais intensa for a força resultante, maior será a aceleração adquirida pelo corpo. A força resultante aplicada a um corpo é diretamente proporcional ao produto entre a sua massa inercial e a aceleração adquirida pelo mesmo F=m.a. Se a força resultante for nula (F=0) o corpo estará em repouso (equilíbrio estático) ou em movimento retilíneo uniforme (equilíbrio dinâmico). A força poderá ser medida em Newton se 
a massa for medida em kg e a aceleração em m/s² pelo Sistema Internacional de Unidades de medidas (SI). 
Referências 
[1] Programa: Virtual Lab física Mecânica [2] Rodrigues, M.; Dias F.; Física na Nossa Vida; Porto Editora; 20 04; Porto. [3] HALLIDAY E RESNICK. Fundamentos de física. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos S.A., 2007. [4] KELLER, Frederick. Física Volume 1. São Paulo: Pearson Ma-kron Books, 2004. [5] HEWIT, Paul. Física Conceitual. Porto Alegre: Bookman, 2002.