Relatorio segunda lei de newton

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS
INSTITUTO DE CIÊNCIAS ATMOSFÉRICAS
Curso de Graduação em Meteorologia
Relatórios de Física Experimental I
William Max de Oliveira Romão
Meteorologia - Física Experimental I
MACEIÓ / AL – 2019
UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS
INSTITUTO DE FÍSICA
CURSO DE BACHARELADO EM METEOROLOGIA
WILLIAM MAX DE OLIVEIRA ROMÃO
MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMIMENTE VARIADO
Relatório do experimento acima citado, realizado sob orientação da Profª Maria Socorro Seixas Pereira, como requisito da disciplina de Física Experimental 1 para Meteorologia.
Maceió – AL
2019
SUMÁRIO
 Experimento: Segunda Lei de Newton	PÁGINA
1. Objetivos	2
2. Material Utilizado	2
Fundamentação teórica 3
Procedimentos Experimentais 
Parte I	4
 Procedimentos	4
 Resultados	4
Parte II	5
 Procedimentos	6
 Resultados	6
Parte III	6
 Procedimentos	7
Resultados	7
Conclusão	9
6. Referências	9
	
 Segunda Lei de Newton
Objetivo
Investigar às relações de proporcionalidades entre as grandezas físicas descritas pela Segunda Lei de Newton;
 Relacionando o trabalho a variação da energia cinética;
Interpretação e analise de gráficos.
Material Utilizado 
	DESCRIÇÃO
	QUANTIDADE
	Trilho 120 cm 
	1
	Cronômetro digital multifunção com fonte DC 12 V
	1
	Sensores fotoelétricos com suporte fixador (S1 e S2)
	2
	Eletroímã com bornes e haste 
	1
	Fixador de eletroímã com manípulos
	1
	Chave liga-desliga
	1
	Y de final de curso com roldana raiada
	1
	Suporte para massas aferidas – 9 g
	1
	Massa aferida 10 g com furo central de Ø2,5 mm
	1
	Massas aferidas 20 g com furo central de Ø2,5 mm
	2
	Massas aferidas 10 g com furo central de Ø5 mm
	2
	Massas aferidas 20 g com furo central de Ø5 mm
	4
	Massas aferidas 50 g com furo central de Ø5 mm
	2
	Cabo de ligação conjugado
	1
	Unidade de fluxo de ar
	1
	Cabo de força tripolar 1,5 m
	1
	Mangueira aspirador Ø1,5”
	1
	Pino para carrinho para fixá-lo no eletroímã
	1
	Carrinho para trilho cor azul
	1
	Pino para carrinho para interrupção de sensor
	1
	Porcas borboletas
	3
	Arruelas lisas
	7
	Manípulos de latão 13 mm 
	4
	Pino para carrinho com gancho
	1
	Balança eletrônica 
	1
Fundamentação Teórica
A Segunda lei de Newton é conhecida como o Princípio Fundamental da Dinâmica e mostra que a força resultante que atua sobre um corpo é resultado da multiplicação da massa do corpo por sua aceleração. 
A Segunda Lei de Newton estabelece:
 “aceleração adquirida por um corpo é diretamente proporcional a resultante das forças que atuam sobre.”
Matematicamente a Segunda Lei é representada por: 
 
 . (1)
Essa equação que descreve que a força resultante e a aceleração terão sempre mesma direção e sentido, mas o sentido dessas grandezas nem sempre será o mesmo da velocidade do corpo. Caso a força resultante atue de modo que o valor da velocidade aumente, os sentidos desses vetores serão os mesmos; mas se a força atuar de maneira que o módulo da velocidade diminua com o tempo, os vetores força e velocidade terão sentidos opostos.
O neste experimento, estudaremos como as variáveis (Fr, m, a) se relaciona entre cada termos da equação da segunda lei de Newton.
Procedimentos experimentais 
4.1 Parte I - Relação entre força resultante e aceleração
Montar o equipamento (figura 1). Ter a atenção de escolher a função F2 no cronometro
Conectar as chaves liga-desliga.
Ligar o eletroímã
Verificar a massa do carrinho
Mc = 0, 209 kg
Suspender as massas no suporte (9g). Primeiro uma de 20g.
	Massa suspensa: .			 
Força resultante: .		g = aceleração da gravidade
Massa acrescentada ao carrinho: Ma = 0,080kg.
Assim, o sistema será: Mt = Ma + Ms + Mc = 0, 318 kg
Ajustar o carrinho no eletroímã de forma que fica na iminência.
Acrescentar ao carrinho massas de 20g (uma de cada lado). Totalizando 0,109 kg.
Posicionar os sensores à distância correta, conforme script, .
Iniciar o esquema. Zerar o cronômetro e desligar o eletroímã liberando o carrinho.
4.1.2 Resultados
Tabela 1:
Calcular o valor da aceleração imprimida ao carrinho usando a equação: 
Transferir uma massa de 10g do carrinho para o suporte.
Prender o carrinho ao eletroímã e repetir o procedimento 9. Refazer até transferir todas as massa do carrinho para o suporte e completar a tabela 1.
Gráfico :
Realizar o calculo da massa média analítica. Porém no experimento por conta de falhas humanas, deformações no trilho de ar, como também as massas aferidas gastas pelo tempo. Resultou em um valor distante do teórico (0,38 kg) , mas sua diferença percentual foi abaixo de 5%. Analisando o gráfico o resultado alcançou uma diferença menor. 
 
Parte II - Relação entre aceleração e massa
4.2.1 Procedimentos da II parte 
Manter a mesma montagem do sistema da parte 1, ainda utilizar a função F2.
Consistiu em manter constante a massa suspensa (0,29 kg) e aumentar a massa do carrinho, aumentando o tempo de percurso do corpo. 
Comparar a aceleração do sistema e o inverso da massa do carrinho a fim de encontrar o valor da Força Resultante pelo gráfico e comparar com os cálculos analíticos.
Os outros passos são semelhantes ao da primeira parte 
Como feito na primeira parte, a força resultante é igual a força peso do corpo suspenso, e a massa do carrinho é a mesma. 
A massa do corpo suspenso foi de 0,049 kg, assim a força resultante foi de 0,48 N.
4.2.2	Resultados 
Tabela 2.
	Gráfico .
A partir da tabela foi plotado o gráfico de aceleração pelo inverso da massa (ja que as duas são inversamente proporcionais).
os resultados da força através do gráfico e da tabela ficaram muito longe do esperado pelo cálculo de teórico. 
Linearizar o gráfico em .
A força deveria ficar próximo a 0,48N. No entanto, é possível considerar pelo gráfico, os resultados ruins dos pontos, estão afastados da reta. 
A diferença percentual foi acima do esperado. Então devemos mais uma vez considerar que a massa do carrinho aumentou, a régua não conseguiu desprezar tanto o atrito, afetando nos resultados do experimento. Porém, os resultados analíticos foram melhores do que o do gráfico
4.3	Parte III - Relação entre trabalho e variação da energia cinética.
4.3.1	Procedimentos 
A terceira etapa consistiu em analisar a Energia Cinética e o Trabalho realizado. As duas, segundo a teoria, devem obter valores iguais.
Manter a mesma montagem do sistema das partes anteriores, utilizar função F2.
Os procedimentos são parecidos com os outros dois testes. 
1.7.2	RESULTADOS
Determinar valores de velocidade inicial, final e aceleração do carrinho: Tabela 3.
Com a Tabela 3 completa, calcule Tabela 3 (energia cinética e trabalho da força aceleradora sobre o carrinho).
5	CONCLUSÃO
	Com essa atividade experimental, foi possível a coleta de dados e em seguida analisar graficamente as relações entre as grandezas envolvidas. Na interpretação dessa experiência foi percebida a relação entre uma força aplicada e a aceleração adquirida. Houve algumas pequenas variações nos valores de massa,mas ainda assim, ficou evidente que a massa estabelece uma relação de proporcionalidade entre Força e Aceleração, apesar das falhas humanas nas medições e também nos equipamentos, como os pesos e como o trilho.
6	REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/Dinamica/sistemas.php.
Acessado em 09/03/2019
[2] Manual de instruções e guia de experimentos Azeheb,Trilho de ar linear
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