Física CP2 - 1 ano 2010

ATIVIDADE DE FÍSICA
Turma: 2104

INTEGRANTES DO GRUPO
Nome: Jéssica Nkem Nº:15
Nome:Mariana Fiami Nº: 20
Nome:Núbia Cirilo Nº: 22
Nome:Rute do Bomfim Nº: 27

GRANDEZAS FÍSICAS A SEREM MEDIDAS
•Massa de “A”;
•Massa de “B”;
•Distância “h”;
•Distância “x”;
•Tempo do deslocamento do bloco “B”.

RELACIONAMENTO ENTRE AS GRANDEZAS ENVOLVIDAS
As grandezas estão relacionadas de tal forma a obterem resultados de acordo com as equações abaixo:

a=(mA-µkmB/mA+Mg

v2=2(mA-µkmB/mA+Mgh

µk=mAh/(mA+mx+mBh

MAIORES FONTES DE ERRO NO EXPERIMENTO
MEDIDAS
As medidas podem ser classificadas em dois tipos, diretas e indiretas suas definições são especificadas a seguir.
Medidas diretas → São aquelas obtidas diretamente do instrumento de medida. Como exemplos podem ser citados: comprimento e tempo, sendo realizadas diretamente de trenas e cronômetros, respectivamente.
Medidas indiretas → São aquelas obtidas a partir das medidas diretas, com o auxílio de equações. Por exemplo: a área de uma superfície, volume de um corpo ou a vazão de um rio ou canal.

ERRO EXPERIMENTAL
Conceitualmente, o erro experimental é a diferença entre o real valor de uma grandeza física (peso, área, velocidade...) e o respectivo valor dessa grandeza obtido através de medições experimentais.
Mesmo que o experimento seja realizado com o máximo de cuidado, há sempre fontes de erro que podem afetá-la. Os erros experimentais podem ser de dois tipos: erros sistemáticos e erros aleatórios.
Erros Sistemáticos
São causados por fontes identificáveis, e em princípio podem ser eliminados ou compensados. Estes erros fazem com que as medidas feitas estejam consistentemente acima ou abaixo do valor real, prejudicando a exatidão da medida. Decorre de uma imperfeição no equipamento de medição ou no procedimento de medição, pode ser devido a um equipamento não calibrado.
Erros aleatórios
Estes erros decorrem de fatores imprevisíveis. São flutuações, para cima ou para baixo, que fazem com que aproximadamente a metade das medidas realizadas esteja desviada para mais, e a outra metade esteja desviada para menos, afetando a precisão da medida. Decorre da limitação do equipamento ou do procedimento de medição, que impede que medidas exatas sejam tomadas. Nem sempre é possível identificar as fontes de erros aleatórios.

COMO MEDIR A ACELERAÇÃO EXPERIMENTAL E QUAL A ACELERAÇÃO ESPERADA.
A aceleração experimental é determinada através da equação do MRUV abaixo:
s=s0+v0t+1/2at2

A aceleração esperada será determinada com a equação abaixo:
a=(mA-µkmB/mA+Mg

CÁLCULO DO COEFICIENTE DE ATRITO A PARTIR DOS DADOS DO EXPERIMENTO
Usando os dados levantados no experimento como:
•mA;
•MB;
•h.
O coeficiente de atrito será calculado com a seguinte fórmula:
µk=mAh/(mA+mx+mBh

Roteiro do Trabalho de Física

Integrantes do Grupo:

Lawrence Fernandes - n° 18
Vanessa Cavalcanti – n° 32

Turma: 2104

As grandezas físicas que precisarão ser medidas:

Aceleração –  a - m/s

Posição –  x e h - m

Tempo – t – s

Coeficiente de atrito cinético – μk

Velocidade –  v – m/s

Massa –  m - kg (serão pesados os blocos A e B )

Consideremos dois blocos A e B unidos por uma corda inextensível que passa por uma polia de massa desprezível. Quando o bloco A desce uma altura h é detido por uma placa e a corda deixa de puxar o bloco B. O bloco B desliza ao longo do plano horizontal até que pare depois de deslocar-se uma distância X.

A aceleração no sistema formado pelo bloco A e o bloco B unidos por uma corda, será obtida a partir da fórmula:

a =  ma -  μk . mb . g / ma + mb

Sendo que,  a  aceleração experimental é aquela que pode ser medida a partir de conhecimentos de cinemática (MUV), pela fórmula:

h = ho + vo.t + a.t²/ 2

E a aceleração teórica esperada, é  calculada a partir  dos conhecimentos de dinâmica, pela formula ja citada um pouco acima:

a =  ma -  μk . mb . g / ma + mb


A velocidade do bloco B, no instante que deixa a corda deixa de atuar, cujo  v= ”x”m/s emprega-se um tempo de t= “y”s. Com isso, tem-se agora, um bloco com velocidade inicial de v=”x”m/s que desliza ao longo de um plano horizontal com atrito, ou seja, com uma aceleração  de sentido contrário a velocidade.
Sua fórmula que alcança depois de deslocar-se h, partindo do repouso é :

v² = 2 ma - μk .mb. g. h / ma + mb

Tendo-se um tempo de t =”y” s quando v= “x” m/s; e seu tempo gasto para parar, t = “z” s, deve-se 0 somar os mesmos para se chegar a um resultado final: o tempo total gasto para deslocar-se ( respectivamente referentes ao bloco B ).


Conhecidos x e h (medidos),  e os valores das massas mA e mB (pesadas) podemos determinar o coeficiente de atrito cinético, a partir da fórmula:

μk = ma .h / (ma + mb). x + mb . h

Incertezas:

Massa - Imprecisão da Balança.

Distância - será a incerteza presente no objeto de medição desses deslocamentos.

Tempo - A incerteza presente será a do cronômetro, o tempo perdido em acionar e desligar o mesmo.

Podemos concluir, então, que nesse experimento usaremos da dinâmica das Leis de Newton e da cinemática (MUV) sendo assim, esses conceitos serão muito úteis.

~> Integrantes:

Luiz Cleiton Ramos Nº: 24

Luiz Eduardo Albuquerque Nº: 25

Paulo Roberto Simpson Nº: 28

Rômulo Tone de Carvalho Nº: 31

~> Grandezas físicas a serem medidas:

- o peso do bloco A (mA.g) ; a força de tração da corda T; o peso do bloco B ( mB.g); a reação do plano horizontal (N= mB.g); a força de atrito Fr = µk.N; o coeficiente de atrito; a distancia percorrida pelos blocos; o tempo do percurso; a aceleração dos blocos A e B; a velocidade dos blocos A e B.

~> Procedimentos a serem seguidos:

O primeiro procedimento é a montagem do experimento. O bloco de maior massa (A) estará suspenso pelo cabo. O cabo passará por uma polia fixa e estará ligado ao bloco de menor massa (. Será aferida a distância (h) que A se encontra em acima do chão. Essa distância será marcada a partir da posição de B. Após isso, o bloco A será solto e cairá, fazendo com que o bloco B se desloque. Quando o bloco A parar, o bloco B permanecerá em movimento, percorrendo uma distância x.

~>O relacionamento entre as grandezas físicas são:

O peso dos blocos A e B será o produto entre as suas massas e a aceleração (no caso, gravidade). A reação do plano horizontal para o bloco B, a força normal, será o mesmo resultado que o peso do bloco B. Descobrindo a distancia “X” com a fórmula de movimento retilíneo uniformemente acelerado (x=v.t-1/2µk.g.t² )sobre o bloco B podemos achar “µ” e assim calcular a força de atrito multiplicando com a força normal do bloco B. Se fizermos as equações de movimento dos blocos A (P-T=mA.a) e B (T-Fr=mB.a) e montarmos um sistema, poderemos descobrir a aceleração do sistema e assim também descobrir a força de tração do sistema.

~> Possíveis erros no experimento

Podem acontecer certos erros no experimento, como por exemplo:

- Os instrumentos que são usados para medir, como a fita métrica e régua podem causar um erro de precisão.

- O cronômetro usado para calcular o tempo de algum percurso pode causar algum erro no cálculo pelo fato da pessoa apertar o “parar” ou o "iniciar" depois do tempo preciso.

- Se você fizer um mesmo experimento várias vezes, onde precise arredondar o resultado e já exista um valor verdadeiro o tempo poderá ser calculado diferente nas várias ocasiões pelo fato do instrumento cometer algum erro, dando o resultado aproximado e não o exato.

- Erros acidentais, ou seja, aleatórios.

~> Aceleração

As acelerações serão dadas (no bom sentido) através dos seguintes procedimentos:

A aceleração cinemática será medida utilizando-se uma fórmula do Movimento Uniformemente Variado, ficando deste modo:

h=ho+v . t +1/2.at²

Portanto: a=2 .h/t²





A aceleração dinâmica será medida através da fórmula:

a = g . ( mA – µk . mB  / mA + mB )



~> Coeficiente de Atrito

O coeficiente de atrito será calculado pela seguinte equação:

µk = ma . H / (mA + m X + mB . H

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Shalon Aleikheim

Membros do Grupo:

Barbara Moll nº03

César Augusto nº05

Pedro Soares nº32

Tainá Brasil nº35

Thaís Pereira nº36

Turma:106

Grandezas Medidas:

Primeiramente falaremos sobre as grandezas físicas que precisarão ser medidas.

-Dois blocos, A e B, com massas diferentes medidos na balança (A sobre o plano e B preso por uma roldana, ao A)

-Distâncias percorridas pelos blocos, medidos por uma régua ou trena.

-Tempo de deslocamento (h e x), no qual o bloco B leva para encostar no chão, medidos por um cronômetro.

-Velocidades dos blocos em cada instante percorrido, medidas por equações que relacionam velocidades e outras grandezas.

-Aceleração do sistema em momentos diferentes, um antes e outro depois que a tração para de agir sobre o bloco, podendo ser medida através da cinemática.

-Forças atuando sobre os blocos: peso, tração e atrito; medidos através das Leis de Newton.

-Coeficiente de atrito entre os blocos e a superfície, medidos através da Dinâmica (Leis de Newton) e pela Cinética.

Chegando a M(Mi)=(ma.h)/[x(ma +mb)+mb.h], sendo h a distância percorrida pelo bloco B até que a tração pare de atuar sobre este e x a distância percorrida desde o momento em que a tração para de atuar sobre o bloco B até o momento em que este para.

Relações entre as Grandezas:

As grandezas se relacionam através das fórmulas e das Lais de Newton, tanto pela Dinâmica como pela Cinética.

-Fórmulas do M.U.V. que serão utilizadas:

V²=Vo²+ 2.a.s(Distância)

S=So+ Vo.t + (a.t²)/2

V=Vo + at

-Fórmulas de forças que serão utilizadas:

P=m.g

Fat=N.M(Mi)

Leis de Newton:

1ª Lei, Inércia - Quando a soma das forças atuando sobre o bloco for zero, este bloco permanecerá com velocidade constante, nula, já que a força aplicada é zero.

2ª Lei, Princípio Fundamental da Dinâmica - FR(Força Resultante)=m(massa) vezes a(aceleração) =>FR=m.a

3ª Lei, Ação e Reação - Para toda ação haverá uma reação com módulo e direção iguais, porém com sentido contrário.

Fontes de Erros (Incertezas):

-Arredondamento de dados.

-Tempo que se gastará para ligar e desligar o cronômetro.

-Imprecisão de medidas, erros de medidas, causados por algum tipo de erro humano.

-Uso de situações ideais, causados pelo desprezo da massa da roldana e pela elasticidade da corda.

Componentes do Grupo: Guilherme S. nº 11

                                                  Lucas R. nº 21

                                                  Mateus V. nº26

                                                 Willames nº 38

                        Turma: 106

As Grandezas Físicas relacionadas são : 

- o peso das massas A e B;

- a tração entre as cordas;

-  a força normal;

- a força de atrito.

A partir das equações do M.U.V podemos calcular a aceleração, o tempo , a velocidade e as distâncias H e X. O peso é calculado a partir das massas A e B Multiplicadas pela gravidade e a normal é justamente sua reação. A partir dos sustenas formados com a aplicação da segunda e da terceira lei, podemos descobrir as trações e a força de atrito, sendo a última resultado de um coeficiente de atrito vezes a normal.

Os maiores erros que podem ocorrer são:

- Imprecisão humana; 

- Erros de Arredondamento;

- Imprecisão do instrumentos;

- Erros Aleatórios - se só fizer o experimento 1 vez pode ocorrer erros que podem passar despercebidos.

Com a utilização das equações do M.U.V podemos descobrir a aceleração experimental e com o sistema de forças podemos calcular a aceleração desejada. As fórmulas do M.U.V a serem utilizadas são:Fórmulas do MUV a serem utilizadas:

- V² = V0² + 2.a.ΔS ;

- S = S0 + V0.t + (a.t²)/2 ;

- V = V0 + at

Fórmulas das forças também a serem utilizadas são:

- P = m.g;

- Fat = N.μ

Conhecidos asssim as massas A e B e as distâncias h e x podemos usar  a equação para descobrir o coeficiente de atrito, permitindo assim o calculo da força de atrito.

μk=Mah/(Ma+Mb).x+Mbh