relatório sobre Trilho de Ar ( Segunda lei de Newton)

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Caroline Stefani De Souza - D71GIG1
Fernanda Dos Santos Penna - T7244F0
Jéssica Da Cruz Martins - D524IF3
Maria Theodora Carratto Baptista - D614IA1
Marília De Souza Ovídio - D820CJ0
2ª Lei de Newton (Trilho de Ar)
 
 
 
 
 
 
 
São José do Rio Pardo – SP
2018 
 
Caroline Stefani De Souza – D71GIG1
Fernanda Dos Santos Penna – T7244F0
Jéssica Da Cruz Martins – D524IF3
Maria Theodora Carratto Baptista – D614IA1
Marília De Souza Ovídio – D820CJ0
 
 
 
 
2ª Lei de Newton (Trilho de Ar)
 
 
 
Relatório apresentado à UNIP – Campus São José do Rio Pardo referente à disciplina de Tópicos de Mecânica da Partícula - Laboratório, como parte dos requisitos para avaliação bimestral, no Curso de Engenharia Básico.
Orientador: Eduardo Vieira de Rezende.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
São José do Rio Pardo – SP 
2018 
 
Sumário 
Introdução......................................................................................................4 
Objetivo..........................................................................................................4 
3. Material Utilizado........................................................................................... 5
4. Desenvolvimento............................................................................................6 
5. Cálculos..........................................................................................................7 
 5.1. Tabela Referente ao tempo, a força e a aceleração .................7
 5.2. Cálculos Referentes ao Papel Milimetrado................................8
 5.3. Cálculos Referentes a Tabela....................................................9
 5.3. Cálculos Referentes a Tabela...................................................10
6. Conclusão .....................................................................................................11
7. Anexos...........................................................................................................12
8. Referências....................................................................................................14
São José do Rio Pardo – SP 
2018 
INTRODUÇÃO 
 
 Observaremos neste relatório o comportamento de um corpo sobre um trilho, onde o atrito será desprezado por uma camada de ar.
 No experimento do trilho de ar pode-se comparar dois valores de aceleração por meio de dois princípios da física, a Segunda Lei de Newton e as leis da Cinemática. De acordo com a 2º Lei de Newton, se uma força resultante não nula age sobre um objeto de massa M, o mesmo apresentará uma aceleração α. Matematicamente, a 2º Lei de Newton é apresentada através da seguinte equação
F=m.α
 Com base nessa equação pode-se obter teoricamente o valor da aceleração de um objeto. Isolando a aceleração, temos: α=F/m (valor teórico)
OBJETIVO 
 
Obter 6 medidas de tempo em relação aos espaços distribuídos ao longo do trilho de ar; 
Construir os diagramas de (t,s) e (t²,s); 
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MATERIAL UTILIZADO 
Massores porta-cargas aferidos; 
Trilho de ar e acessórios;
Foto-células e cronômetro; 
Carrinho; 
Polia; 
Fio de nylon; 
Trena; 
Balança. 
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 4. DESENVOLVIMENTO
 
 Primeiramente, nivelamos o trilho de ar sobre a mesa para que não ocorresse nenhuma força lateral que pudesse interferir sobre o movimento do carrinho. Em seguida, fixamos o carrinho no ponto inicial por um metal magnetizado onde a força magnética aplicada para segurar o mesmo, era igual ao seu peso e ao peso dos massores que nele foram fixados pelo fio de nylon ligado ao porta massor, vezes a sua aceleração.
 Ligamos o compressor de ar, através de uma mangueira, ao trilho de ar e o energizamos. Neste ponto, o ar gerado pelo compressor é deslocado para o trilho de ar, onde vaza pelos orifícios ao longo do trilho, gerando uma camada entre o carrinho e o trilho, onde o atrito pode ser desprezado para que o carrinho obtivesse um movimento retilíneo e uniforme. 
 Regulamos os sensores em 06 (seis) posições. Conforme acionamos o deslocamento do carrinho, o mesmo passava pelo primeiro sensor, acionando o cronômetro e ao passar pelo segundo sensor, este parava o cronômetro, registrando o tempo de deslocamento do carrinho de um sensor ao outro. Registramos esses tempos e através de uma tabela, fizemos os gráficos de tempo e espaço, e tempo ao quadrado e espaço, obtendo uma anamorfose. (gráficos anexados ao final deste relatório). 
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5. CÁLCULOS
5.1 TABELA REFERENTE AO TEMPO, FORÇA E ACELERAÇÃO
 A seguir veremos os cálculos realizados da tabela, do tempo e das funções de força e aceleração (S̥= 0 mm e S= 900mm).
 
 
	T (s)
	1,921
	1,692
	1,495
	1,403
	1,311
	1,238
	m² (kg)
	14,69g
	19,45g
	24,62g
	29,34g
	34,37g 
	39,28g
	F (N)
	0,1441
	0,1908
	0,2415
	0,2878
	0,3372
	0,3853
	α (m/s²)
	0,5016
	0,6532
	0,8126
	0,9533
	1,0984
	1,2353
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5.2. CÁLCULOS REFERENTES AO PAPEL MILIMETRADO
(α; F)
 
 
 
 
 
/cm 
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5.3 CÁLCULOS REFERENTES Á TABELA
	P2
	TEMPO 1
	TEMPO 2
	TEMPO 3 
	TEMPO 4
	TEMPO 5
	TEMPO 6
	m2.a (g)
	14,69
	19,45
	24,62
	29,34
	34,37
	39,28
	m2.9,81 (kg)
	0,01469
	0,01945
	0,02462
	0,02934
	0,03437
	0,03928
M1= 272,64g = 0,2726kg P2= (M1+M2).α 
P2t1= 0,01469.9,81 
P2t1= 0,1441=(0,2726+0,01469).a1
P2t1= 0,1441 N
α1
α1= 0,5016 m/s²
P2t2=0,01945.9,81 
P2t2= 0,1981=(0,2726+0,01945).a2
P2t2= 0,1908N
 
α2= 0,6532 m/s²
P2t3= 0,02462.9,81
P2t3= 0,2415=(0,2726+0,02462).a3
P2t3= 0,2415 N
α3= 0,8126 m/s²
P2t4= 0,02934.9,81
P2t4= 0,2415=(0,2726+0,2834).a4
P2t4= 0,2878 N
 
α4= 0,9533 m/s²
P2t5= 0,03437.9,81
P2t5= 0,3372=(0,2726+0,03437).α5
P2t5= 0,3372 N
 
α5= 1,0984 m/s²
P2t6= 0,03928.9,81
P2t6= 0,3853=(0,2627+0,03928).α6
P2t6= 0,3853 N
 
α6= 1,2353 m/s²
6. CONCLUSÃO 
 Com este trabalho concluiu-se que a aceleração teórica e a aceleração experimental medidas através da Segunda Lei de Newton e da Cinemática (MRUV) respectivamente, podem gerar valores diferentes, devido as incerteza e forças externas. 
Foi possível notar que em laboratório nem sempre se apresenta tanta certeza nos resultados, quanto uma situação hipotética estudada em sala de aula. Com a nossa formação acadêmica ao final da graduação seremos engenheiros e é de extrema importância realizar cálculos e analisar situações reais na prática.
São José do Rio Pardo – SP
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7. ANEXOS
 
 
8. REFERÊNCIAS
 
[1] Experimentos: TRILHO DE AR. Disponivel em: http://4.bp.blogspot.com/ 
[2] Cinemática - http://www.if.ufrgs.br/tex/f is01043 
[3] Sistemas de blocos - disponivel em: www.sofisica.com.br.