CP2-102

Colégio Pedro II – Unidade Escolar Centro
Professor (a): Sérgio Lima – Disciplina: Física
Alunos:
Hugo N° 17
Lucas N° 21
Matheus N° 25
Maurício N° 26
Sérgio N° 33

Roteiro de Replicação do Experimento – Referencial Teórico

Este trabalho trata da medição teórica e experimental da aceleração de um sistema de dois blocos ligados entre si por um fio apoiado a uma polia fixa. No nosso caso, utilizamos massas de 100 gramas para a massa(M) apoiada horizontalmente sobre a superfície do experimento no caso a mesa e 50 gramas para a massa(m) suspensa pelo fio apoiado à polia fixa.

- Como medir a aceleração experimental:

S = So + Vot + at² / 2

Sendo So e Vo ambos iguais a zero. A equação fica da seguinte forma:

S = at² / 2 logo a = 2S / t²

Sendo S = 105 cm e t = 0,834 s encontramos a seguinte medida para a:

a = 2 x 105 / 0,834² = 210 / 0,695556 = 301,91674 cm/s² = 0,30191674 m/s²

da = ( 1 / 105 + 2 x 0,036 / 0,834 ) x ( 2 x 105 / 0,695556 ) = 28,940229

Portanto, a = ( 301,91674 +- 28,940229 ) cm/s²

- Como medir a aceleração teórica:

A = ( m - μ . M ).g / m + M

Sendo m = massa suspensa, M = massa sobre a tábua (que sofre atrito), g = aceleração gravitacional e μ = coeficiente de atrito.

Porém nessa equação repara-se que há duas incógnitas, sendo elas: a e μ.
Sendo μ calculado da seguinte forma:

μ = tgθ

θ é o ângulo de inclinação entre duas superfícies na qual uma delas apóia o objeto de massa igual a 100g para baixo.
θ é medido a partir do ponto em que o objeto começa a se mover para baixo.

- Calculando o μ (mi):

μ = 46 / 105 = 0,438095

μ = A / B dμ = [ dA / A + dB / B ] x A / B

dμ = [ 4 / 46 + 1 / 105 ] x 46 / 105

dμ = [ 9,130436 + 1 / 105 ] x 46 / 105

dμ = 0,042267

Sendo assim, μ = ( 0,438095 += 0,0042267 )

Lembrando: a = ( m – μ.M ).g / m + M

Portanto: a = ( 50 – 0,438095 x 100 ) / 150 x 9,8

a = 0,5778 m/s²

Obs.: Nota-se que o coeficiente de atrito calculado é o μ estático e o utilizado na medição da aceleração é o μ dinâmico. Adotou-se então (por indicação do professor).

μd = 8μe / 10

Então, μd = 0,350476

Utilizando a nova medida de μ, obtivemos a seguinte aceleração(a):

a = ( 50 – 0,350476 x 100 ) / 150 x 9,8
a = 0,97689 m/s²

Como já foi dito anteriormente, o tempo é uma medida imprecisa, podendo apresentar erros. Para estipularmos o tempo real de duração do percurso do sistema fizemos os seguintes cálculos:

1º - Medimos cinco vezes o tempo
2º - Fizemos uma média aritmética das medidas, encontrando o tempo médio.
3º - A partir do tempo médio achamos 5 dispersões do tempo.
4º - Realizamos a média aritmética das dispersões, que resultou na dispersão média.
5º - Finalmente encontramos o tempo, sendo este igual a:

t = (0,834 +- 0,036)s

Roteiro de Replicação do Experimento – “O Passo-a-passo em si”

Materiais:

- Dois objetos metálicos (massas) pesando, um 100g e o outro 50g;
- Uma polia fixa;
- Uma tábua para se medir o μ;
- Uma régua milimetrada (no caso utilizamos uma de 1m de comprimento);
- Um cronômetro

Montagem do experimento: Primeiramente ligam-se as pontas do fio cada uma a um peso. Em seguida apóia-se o sistema das massas sobre a polia, de maneira que fique uma massa suspensa (no caso colocamos a massa denominada m = 50g) e a outra posta sobre a mesa horizontalmente (nesse caso colocamos a massa denominada M = 100g).

Experimento: O experimento inicia-se quando se solta a massa horizontal M num instante 0 e termina quando a mesma massa M atinge o final do percurso, ou seja, a distância de 105cm que foi medida com a utilização da régua.

Obs.: É importante estabelecer previamente a medida do percurso horizontal adotado no experimento.

PROFESSOR NÓS TENTAMOS COLOCAR A LICENÇA NO TRABALHO, PORÉM QUANDO ENVIÁVAMOS OCORRIA ERROS, ENTÃO NOSSO TRABALHO TEVE QUE FICAR SEM A LICENÇA, NÃO SEI O MOTIVO DOS ERROS QUEIRA DESCULPAR-NOS MAS NÃO TIVEMOS CULPA.

GRATO