Relatorio 2

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Diego dos Santos Silva
Daniel Emilio de Oliveiras Santos
Ezio Luzelenio Rocha Rego
Relatório de Massa e Peso
Barreiras – Ba, Brasil
Março de 2018
Diego dos Santos Silva
Daniel Emilio de Oliveiras Santos
Ezio Luzelenio Rocha Rego
Relatório de Massa e Peso
Relatório de atividade experimental, apresentado à disciplina de Física Experimental I – Prof: Joison Dias Porto
UNIVERSIDADE FEDERAL DO OESTE DA BAHIA
CENTRO DAS CIÊNCIAS EXATAS E SUAS TECNOLOGIAS
Barreiras – Ba, Brasil
Março de 2018
Resumo
Os objetivos desses experimentos foram: Trabalhar de maneira experimental com grandezas cotidianas tais como massa e peso. Além de funcionamentos de aparelhos que como por exemplo a balança compara massa entre dois objetos, e o dinamômetro que usa o princípio da distensão (ou alongamento) de uma mola explicados pela lei de Hooke.
A lei de Hooke relaciona força de acordo a distinção de uma mola. De acordo a equação abaixo:
 F=K.Δl.
Onde F está em newton (N), K é a constante elástica e Δl é o comprimento da deformação e está em metros (M). Essa lei está por trás do funcionamento do dinamômetro. Que mede a força em Newton através da deformação da mola.
As balanças por outro lado, podem ter dois princípios de funcionamento, comparação de massas e a própria lei de Hooke. A balança de prato único utilizada nos experimentos deste relatório utiliza o princípio de comparação de massas, ou seja, a medida de massa em uma balança é realizada mediante a comparação direta entre dois objetos, um de massa conhecida e outro de massa desconhecida, no caso a balança de prato único. E as mais modernas que sob o prato há um equipamento denominado de célula de carga, que sofre uma compressão quando um corpo é colocado sobre o prato. A célula de carga, também chamada de dínamo atua como um transdutor, captando a intensidade de compressão e transformando essa energia mecânica recebida, em pulso elétrico. Quanto maior a pressão recebida, maior será o sinal elétrico produzido. O pulso elétrico gerado pela célula de carga é imediatamente enviado ao processador da balança, no caso a balança analítica.
Introdução
Objetivos:
	Os objetivos desse experimento foram:
	-Determinar o peso de um objeto (bloco1)
	-Determinar a massa desse mesmo objeto
	-Determinar os coeficientes de atrito cinético e estático
	-Determinar o coeficiente estático de um plano inclinado
	-Construir um gráfico de relação peso e massa de 5 cilindros e um gancho
Deduções Relevantes:
As forças de Newton (N) são empregadas em situação diversas, essa unidade vetorial (N) é encontrada pelo produto da massa multiplicado pela aceleração, então essa grande não fundamental pois N = Kg*m/s2, normalmente a aceleração é representada pela letra “a” quando se trata de movimentos de corpos horizontais, sendo substituído pela constante da aceleração da gravidade “g” quando se trata de corpos na vertical.
Essa constante é determinada pela seguinte equação:
*Valido para a linha do equador 
Como a força da gravidade é a relação entre a massa de dois corpos pelo quadrado da distância, temos “G” é a constante gravitacional, M é a massa da terra, r2 é o próprio raio da terra, como todos esses valores são constantes eles foram da seguinte maneira transformados: 
Dessa forma “g” vale aproximadamente 9,8 m*s-2.
Formulas utilizadas nesse experimento:
Media da aceleração da gravidade através da 2ª lei de Newton: 
Desvio padrão da aceleração da gravidade:
Relação de um corpo sem movimento vertical:
Coeficiente de atrito cinético:
Coeficiente de atrito estático:
Força de atrito:
*Apenas ilustração das duas formulas anteriores
Coeficiente estático em um plano inclinado:
	
Desvio Padrão da media:
Média Aritmética: 
	
Descrição Experimental
Experimento 1:
Utilizando um dinamômetro de 2N (erro ± 0,01N) para fazer o cálculo de um paralelepípedo de numeração 1 e 3 superfícies diferentes (*serão citada posteriormente). 
E com um gancho em uma extremidade, o objeto foi posicionado no dinamômetro e feito 5 medidas consecutivas que resultaram em medidas iguais, sendo assim, o desvio padrão será representado pelo erro do instrumento.
Posteriormente foi utilizado a balança de prato único para medir a massa do objeto, 
já com a balança calibrada foram feitas novamente 5 medidas para realiação da media
Após a realização da média das unidades medidas, do peso (P) e da masa (M), passamos a parte de calcular a media de “g” atraves da relção obtida apartir da segunda lei de Newton (F = m*g), equação utilizada:
Para utilizar essa forma foi necessario primeiro a realização satisfatoria da media do peso e da massa.
Posteriomente foi feito o desvio padrão, que por meio a formula a seguir, e utilizando todas as medias das unidades anteriores.
Experimento 2:
Para o experimento 2 foi utilizado novamente o bloco de madeira de numeração 1, assim como a banca da mesa de ganizo, mas o experimento foi realizado sobre uma folha de papel para constar a melhor observação de como age o atrico com a ajuda de um dinamomentro de 1N (erro ± 0,005N) puxando o gancho do bloco e medido seu coeficiente de atrito cinetico e estatico, foi possivel determinar esses coeficientes.
Com o auxilio de uma fita a folha foi presa a bancada da mesa, o bloco foi colocado na extremidade da folha de papel e o dinamometro foi preso ao gancho do bloco, cuidadosamente o dinamometro foi puxado ate que o momento em que o bloco começou a deslizar sobre a folha de papel, nesse momento foi anotado o valor em Newton que apareceu, que representa a força maxima ate que o bloco entre em movimento, para calcular o coeficiente de atrito estático ainda é necessario relaciona-lo com a força normal.
Depois de retirar todas as medidas de todos os valores encontrados. O experimento foi repetido 5 vezes para cada uma das superfícies do bloco, começando com lado esponjoso, passando para o lado de lixa e terminando no lado de madeira.
Ainda no experimento 2, com a folha de papel ainda presa a bancada da mesa, com o dinamômetro ainda preso ao gancho. Dessa forma, iniciou-se a segunda parte do experimento.
Com o bloco na extremidade da folha oposta ao dinamômetro, começou-se a puxar o bloco e cuidadosamente foi medida a força mínima necessária para manter o bloco em movimento e anotado o resultado em Newton (N), essa força ainda não é a força de atrito cinético, para isso ainda é necessário relaciona-lo com a força normal.
Foram feitas 5 medidas de cada uma das três faces do bloco, começando com a face esponjosa, seguindo para de lixa e terminando com a face de madeira.
Cada uma das equações anteriores foi conseguida através da equação da força de atrito:
Mas para fazer a equações para encontrar os coeficientes de atrito estático e cinético ainda foi necessário saber o modulo da força normal. Como a experiência foi realizada em uma superfície horizontal não há movimento no eixo orientado vertical (y), dessa forma pela segunda lei de newton, a aceleração é nula e a força resultante é igual a zero. Assim o modulo da normal no plano horizontal é igual ao modulo do peso. 
Dessa forma, com as medias já realizadas foram determinados os valores aproximados dos coeficientes de atrito estático e cinético para cada uma das faces do bloco (*Obs: os resultados das forças de atrito só servem para o bloco 1). 
Experimento 3:
O experimento 3 foi em um aparelho de plano inclinado (erro ± 0,5°) que tem uma angulação na lateral. 
O bloco número 1 foi colocado sobre uma folha de papel presa a extremidade oposta ao do ângulo, nesse experimento foi medido apenas o coeficiente de atrito estático. Começando horizontalmente o plano começou a ser suspenso até o momento em que a força peso “venceu” o atrito estático e começou a se mover, nesseprocedimento só foi anotado um ângulo de inclinação máximo para manter o objeto parado para cada face do bloco. 
O coeficiente estático no plano inclinado é conseguido através das relações contidas na figura abaixo.
 
Pelas relações obtidas entre a força normal, a força peso e a força de atrito conseguimos constatar que o coeficiente de atrito estático é encontrado pela tangente do ângulo no plano inclinado, pelo bloco estar parado todas as resultantes das formas na vertical e horizontal resultam em aceleração zero. 
Experimento 4:
O experimento 4 foi para criar um gráfico de peso (N) x massa (Kg) e representar barras de erros de acordo a cada medida.
Para o experimento foram utilizados 6 discos de metais um dinamômetro de 3N (erro ±0,01) e um gancho de metal:
Primeiramente com o dinamômetro preso a uma haste, foi determinado o peso do gancho e posteriormente foi adicionado disco após disco até determinação do peso total do sistema (gancho mais os 6 discos), para adição de cada um disco foi anotado o valor obtido para ser possível preencher o gráfico peso x massa.
Após a determinação do peso de todos os objetos, foi dado prosseguimento ao experimento, todos os pesos foram retirados do dinamômetro. Continuando o experimento foi utilizado uma balança analítica (erro ±0,1g) para determinar para determinar a massa dos objetos, começando novamente com o gancho e anotando o resultado e adicionando disco após disco e sempre anotando o resultado a cada disco adicionado até que todos os discos foram pesados. 
Resultado de Medições, Calculo e Análise de Dados
Experimento 1:
A tabela 1 exibe os resultados do experimento 1 associados com as medidas de força e da massa do bloco 1. A tabela tem os valores das 5 medidas da força em (N) e da massa em (g).
*Tabela 1
A tabela 2 exibe a média do peso e da massa
*Tabela 2
A tabela 3 exibe o resultado do desvio padrão da Força e da Massa, foi mantido as unidades da tabela anterior como o desvio padrão do peso foi igual a zero foi considerado o erro do dinamômetro.
*Tabela 3
Com os valores médios já encontrados foi passado ao momento de encontrar “g” médio a partir das médias das outras unidades e com ‘g’ médio também foi determinado o desvio padrão de ‘g’. 
*medias de “g”		*desvio padrão de “g”
*Resultado das equações anteriores
Experimento 2:
A tabela 4 exibe os resultados do experimento 2, que foi o atrito estático em uma superfície horizontal dos três lados do bloco número 1, o esponjoso, o de lixa e o de madeira. Foram feitas 5 repetições para cada lado.
 *Tabela 4
A tabela 5 exibe os resultados das médias dos 3 lados do bloco, atrito estático.
*Tabela 5
A tabela 6 exibe os resultados das médias dos 3 lados do bloco, atrito estático.
*Tabela 6
A tabela 7 exibe os resultados do experimento 2, que foi o atrito cinético em uma superfície horizontal dos três lados do bloco número 1, o esponjoso, o de lixa e o de madeira. Foram feitas 5 repetições para cada lado.
*Tabela 7
A tabela 8 exibe os resultados das médias dos 3 lados do bloco, atrito cinético.
*Tabela 8
A tabela 9 exibe os resultados das médias dos 3 lados do bloco, atrito cinético.
*Tabela 9
Experimento 3:
A tabela 10 exibe os procedimentos do experimento 3, o resultado foi o ângulo de inclinação máximo até o bloco 1 começar a se mover, ou atrito estático no plano inclinado, testando uma vez para face do bloco, face esponjosa, face de lixa, face de madeira.
 *Tabela 10
A tabela 11 é o valor dos coeficientes de atrito estático no plano inclinado.
*Tabela 11
Experimento 4:
A tabela 12 é relacionada com o experimento 4, onde m0 representa o gancho e de m1 representa a os discos metálicos.
*Tabela 12
A tabela 13 é sobre o coeficiente angular da reta “A” em m/s².
*Tabela 13 
*A barra de erro não terá como ser considera nesse experimento pois os valores são muito pequenos e diminuem com o decorrer do gráfico, pois relativo é muito pequeno (1/69, 1/272, 1/474) e não terá como ser incluído no gráfico.
O gráfico anterior relaciona o Peso (N) com a Massa (Kg) e forma uma reta coma margem de erro.
Considerações Finais
Os experimentos tiveram como objetivo mostrar de maneira prática equações que relacionam as forças que agem em todos os corpos, o peso que aponta para centro da terra, a normal que é perpendicular à superfície de apoio, o atrito que é contra o movimento. E mostraram de maneiras experimental que todas essas relações são validas no dia a dia, tudo que tem massa está sujeito a uma força, tanto para mantê-lo parado quanto para mantê-lo em movimento. 
Referencias
https://blogdaengenharia.com/lei-de-hooke/
http://alunosonline.uol.com.br/fisica/principio-funcionamento-das-balancas.html
http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/forca-atrito.htm
https://pt.wikihow.com/Calcular-a-For%C3%A7a-da-Gravidade
HALLIDAY, D.; RESSNICK, S.; WALKER, J. Fundamentos de física vol 1: Mecânica. LTC, 9ªed, 2012. Capítulos 5 e 6. 
HALLIDAY, D.; RESSNICK, S.; WALKER, J. Fundamentos de física vol 2: Gravitação, Ondas e Termodinâmicas. LTC, 9ªed, 2012. Capitulo 13
Plan1
	Força (N)	Massa (g)
	0.92	94.68
	0.92	94.69
	0.92	94.68
	0.92	94.68
	0.92	94.69
Plan1
	Média do Peso (N)	Média da Massa (g)
	0.92	94.68
Plan1
	Desvio padrão do peso	Desvio padrão da massa
	0.01	0.01
Plan1
	Media de g(m/s²)	Desvio padrão de g
	9.72	0.1
Plan1
	Esponjoso (N)	Lixa (N)	Madeira (N)
	0.39	0.42	0.34
	0.42	0.38	0.31
	0.42	0.41	0.29
	0.42	0.41	0.32
	0.42	0.40	0.31
Plan1
	Esponjoso (N)	Lixa (N)	Madeira (N)
	0.414	0.404	0.314
Plan1
	Esponjoso	Lixa 	Madeira
	0.04	0.02	0.01
Plan1
	Esponjosos (N)	Lixa (N)	Madeira (N)
	0.38	0.25	0.15
	0.40	0.24	0.16
	0.39	0.24	0.14
	0.38	0.25	0.14
	0.38	0.25	0.13
Plan1
	Esponjoso (N)	Lixa (N)	Madeira (N)
	0.386	0.246	0.144
Plan1
	Esponjoso	Lixa 	Madeira
	0.01	0.01	0.01
Plan1
	Essponjoso (grau)	Lixa (grau)	Madeira (grau)
	29°	27°	28°
Plan1
	Esponjoso	Lixa	Madeira
	0.51	0.51	0.53
Plan1
	ID massas	P (N)	M (Kg)
	 m0 	0.06	0.0069
	m0 + m1 = M	0.26	0.0272
	M + m2 = M1 	0.46	0.0474
	M1 + m3 = M2 	0.66	0.0677
	M2 + m4 = M3	0.86	0.0878
	M3 + m5 = M4	1.04	0.1082
	M4 + m6 = M5	1.24	0.1281
Plan1
	Pontos	ΔP (N)	ΔM (Kg)	A (m/s²)
	0 – 1	0.20	0.0203	9.85
	1 – 2 	0.20	0.0202	9.9
	2 – 3	0.20	0.0203	9.85
	3 – 4	0.20	0.0201	9.95
	4 – 5	0.18	0.0204	8.82
	5 – 6	0.20	0.0199	10.1