Prática04_Turma31A_416779_MATHEUS_TEOFILO_SALES

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UNIVERSIDADE FEDEREAL DO CEARÁ 
CENTRO DE CIÊNCIAS 
DEPARTAMENTO DE FÍSICA 
SEMESTRE 2018.1 
 
 
 
 
 
PRÁTICA 04 
SEGUNDA LEI DE NEWTON 
 
 
 
Aluno (A): Matheus Teófilo Sales 
Curso: Engenharia de telecomunicações 
Matricula: 416779 
Turma: 31A 
Prof: Francisco Etan 
Data da realização da prática: 08/05/2018 
Horário de realização da prática: 10:00 as 12:00 horas 
 
 
FORTALEZA 
22/05/2018 
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SUMÁRIO 
 
1. OBJETIVO................................................................................................................3 
2. MATERIAIS ............................................................................................................3 
3. INTRODUÇÃO........................................................................................................4 
4. PROCEDIMENTO...................................................................................................6 
5. QUESTINARIO ........................................................................................................8 
6. CONCLUSÃO.........................................................................................................10 
7. BIBLIOGRAFIA.....................................................................................................11 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. OBJETIVO 
 
 
- Estudar a variação da aceleração versus força resultante aplicada e estudar a 
variação da aceleração em função da massa para uma dada força resultante através de analises 
práticas. 
 
 
 
2. MATERIAIS 
 
- Trilho de ar com eletroímã; 
- Cronômetro eletrônico digital; 
- Unidade geradora de fluxo de ar; 
- Balança digital; 
- Carrinho com três pinos (pino preto, pino ferromagnético e um pino com gancho); 
- Chave liga/desliga; 
- Y de final de curso com roldana; 
- Massas aferidas (3 de 10 g, 6 de 20 g, 2 de 50 g); 
- Cabos; 
- Fotossensor; 
- Fita métrica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3. INTRODUÇÃO 
 
A princípio, a Segunda Lei de Newton é uma das leis que rege as leis da dinâmica, 
nela está descrito que um corpo sobre ação de uma força F, diferente de zero, em um 
referencial inercial, adquire uma aceleração a na mesma direção e sentido da força que resulta 
no corpo, sendo diretamente proporcional a força F aplicada e inversa inversamente 
proporcional a massa m do corpo em estudo. 
 
a = F/m. 
 
Uma particularidade dessa lei é que se a força aplicada F for constante, a massa m 
terá uma aceleração a também constante, desse modo, o movimento que será descrito pelo 
corpo será um Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV). Consequentemente, a 
análise do movimento pode ser feita através do relacionamento dos módulos das grandezas 
descritas, utilizando a mesma fórmula citada acima. 
Neste experimento, irá ser reproduzido um MRUV, e para isso utilizaremos o 
sistema ilustrado abaixo: 
 
 
 
Imagem1-Fonte:http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfgVUAK/relatorio-experimental-ii-
trilho-ar. Acessado as 19:55 de 16/05/2018. 
 
Através da imagem acima podemos perceber quais os componentes que serão usados 
na prática. Para a realização dos testes teremos de fazer algumas considerações, a primeira seria que 
o atrito entre o carrinho e o trilho e o atrito entre o fio e a roldana são desprezíveis, que a massa do 
fio pode ser desprezada, e que a distância entre o espaço inicial até o espaço final (posição onde o 
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfgVUAK/relatorio-experimental-ii-trilho-ar
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfgVUAK/relatorio-experimental-ii-trilho-ar
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fotossensor estará posicionado) será sempre igual. Tendo isso em mente agora pode-se 
descrever qual a formula será usada para calcular a aceleração. 
Primeiramente a formula a ser usada é: 
 
S = So + Vo * t + 1/2 * a * t2. 
 
Levando em consideração que So = 0, que Vo = 0 e isolando a aceleração a 
obtém-se: 
 
a = 2 * S/t2. 
 
 
 
Imagem2-Fonte: LOIOLA DIAS, Nildo. Roteiro de aulas práticas, n. 108, 2018.. Consultado as 20:15 de 
16/05/2018. 
 
O esquema acima representa fielmente oque acontece durante a prática, onde o 
carrinho é a massa M, que está ligada por um fio passando por uma roldana e se conectando a 
um contrapeso de massa m. Nesse caso, descobriremos a aceleração através da formula a 
seguir: 
T = M * a. 
 
P – T = m * a. 
 
Combinando as formulas teremos: 
 
P = (M + m) * a. 
Essa formula nos mostra que a força peso do corpo suspenso é igual a massa total 
do sistema multiplicado pela aceleração dos corpos. 
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4. PROCEDIMENTOS 
 
A princípio todo o equipamento foi montado seguindo o modelo logo abaixo. 
 
Imagem3-Fonte: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfK5IAG/relatorio-2. Acessado as 20:47 
de 16/05/2018. 
 
Após a montagem do equipamento foram feitos testes para saber se o trilho estava 
realmente nivelado, caso não estivesse teria que ser regulado, utilizando a altura de seu 
suporte inferior, os pés. 
Para a realização das medidas, o cronômetro teve de ser ajustado na função F2, 
essa função fazia com que a contagem fosse interrompida quando o sensor 2 fosse ativado. 
Para cada modificação na massa dos elementos, individualmente, eram realizadas três 
contagens, para garantir uma maior eficiência nos resultados. 
Os dados das massas utilizadas, tempos e resultados da aceleração podem ser 
observados nas tabelas: 
 
Tabela 4.1. Resultados experimentais para massa total constante. 
M (g) m (g) MT (g) t1 (s) t2 (s) t3 (s) Média de t (s) a (cm/s
2) 
297,80 28,70 326,50 1,102 1,107 1,124 1,111 81,016 
277,80 48,70 326,50 0,891 0,846 0,861 0,866 133,341 
257,80 68,70 326,50 0,752 0,713 0,710 0,725 190,249 
 
 
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Na tabela 4.1 está disposto os valores das massas utilizadas (M e m), a somatória 
das massas (MT), as contagens dos tempos, a média dos tempos e a aceleração com base nos 
resultados anteriores. Um dos fatos a ser observado é a variação crescente da aceleração com 
o decréscimo de M e o acréscimo de m. 
 
 
Tabela 4.2. Resultados experimentais para força aplicada constante. 
M (g) m (g) MT (g) t1 (s) t2 (s) t3 (s) Média de t (s) a (cm/s
2) 
237,80 48,70 286,50 0,793 0,791 0,790 0,791 159,825 
257,80 48,70 306,50 0,827 0,827 0,816 0,823 147,638 
277,80 48,70 326,50 0,836 0,842 0,848 0,842 141,050 
297,80 48,70 346,50 0,870 0,874 0,869 0,871 131,814 
317,80 48,70 366,50 0,891 0,894 0,896 0,894 125,119 
 
Na tabela 4.2 podem ser observados os mesmos elementos da tabela 4.1 porém, pode 
ser visto que a massa m permanece constante e a massa M está sempre aumentando, com isso, 
há sempre uma diminuição na aceleração do corpo observado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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5. QUESTIONÁRIO 
1 – Baseado nos dados da tabela 4.1 preencha o quadro abaixo. Anote a massa total em 
kg, a aceleração em m/s2, faça o produto da massa total pela aceleração. Anote também 
a força aplicada (P = mg) em Newtons. Comente os resultados. 
MT(kg) a (m/s
2) MT.a (N) F = P = mg (N) 
0,327 0,810 0,264 0,274 
0,327 1,333 0,434 0,470 
0,327 1,902 0,620 0,666 
 
Pode-se perceber um aumento na aceleração e na força peso. As variações 
deveriam ser constantes, porem isso não ocorreu precisamente, possivelmente isso se deve a 
erro nas medições do tempo. 
2 – Baseado nos dados da Tabela 4.2 preencha o quadro abaixo. Anote a massa total em 
kg, a aceleração em m/s2, faça o produto da massa total pela aceleração. Anote também 
a força aplicada (P = mg) em Newtons. Comente os resultados. 
MT(KG) a (m/s
2) MT.a(N) F = P = mg(N) 
0,287 1,598 0,459 0,480 
0,307 1,476 0,234 0,480 
0,327 1,410 0,232 0,480 
0,347 1,318 0,263 0,480 
0,367 1,251 0,293 0,480 
 
3 –Baseado na Tabela 4.2 preencha o quadro abaixo. 
a (m/s2) 1,598 1,476 1,410 1,318 1,251 
1/MT(kg
-1) 3,484 3,257 3,058 2,882 2,725 
 
 
4 – Faça o gráficoda aceleração em função de 1/M para os dados da questão anterior. 
Gráfico 5.1 
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Gráfico 5.1 – aceleração em função da massa total. 
 
5 – Qual o significado físico da inclinação do gráfico da questão anterior? Justifique. 
 
R: O gráfico da questão anterior mostra a relação entre a aceleração e a massa 
total dos corpos. A inclinação da linha de tendência se dar por conta que na proporção que a 
massa aumenta, a aceleração também varia, assim, formando proporcionalidade entre elas 
duas, fazendo com que a reta descreva uma função de segundo grau. 
Obs.: Analisando o gráfico 5.1 é possível observar que a linha de tendência revela algumas 
irregularidades nos pontos destacados, provavelmente isso ocorreu por algumas medidas de 
tempo imprecisas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2,5 3,5
a (m/s2)
1/Kg-1 
10 
 
6 CONCLUSÃO 
 
Pode-se concluir que, através da prática realizada foram obtidos resultados 
bastante satisfatórios, tendo em vista que o próprio ambiente não proporcionava uma 
realização perfeita, pois certas coisas podem interferir nos resultados, como por exemplo o ar 
da sala que deixa-a com o ar mais denso, alguma pequena irregularidade no ar comprimido 
jogado para o trilho, a movimentação das pessoas na sala são possíveis problemas que pôde 
ter interferido nos resultados. 
A prática tem por fundamento e objetivo fazer com que o discente se aproxime 
mais dos conceitos que lhes são apresentados em sala de aula, fazendo com que comprove que 
tais coisas podem estar presentes em esquematizações simples. Tendo isso em mente, a 
prática cumpre seu papel com a colaboração para aprendizado do aluno. 
Ademais, os resultados parecem coincidir bastante com a realidade, pois é 
perceptível que os casos tabelados nos tópicos anteriores são possíveis de acontecer, como no 
experimento, os cálculos mostram que não há nada anormal. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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7 BIBLIOGRAFIA 
 
 
LOIOLA DIAS, Nildo. Roteiro de aulas práticas, n. 108, 2018. 
 
VENANCIO, Robson. Relatório do Experimental II do Trilho de Ar, n. 12. 
 
CORREIA, Rosana. Relatório 2, n. 15. 
 
Ebah. Disponível:http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfgVUAK/relatorio-
experimental-ii-trilho- ar. Acessado as 19:55 de 16/05/2018. 
 
Ebah. Disponível: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfK5IAG/relatorio-2. Acessado 
as 20:47 de 16/05/2018. 
 
 
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfgVUAK/relatorio-experimental-ii-trilho-%20%20%20ar
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfgVUAK/relatorio-experimental-ii-trilho-%20%20%20ar