Leis de newton fisica experimental

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS
Instituto de Ciências Exatas
Física 1 – 2º período



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Relatório de Física 4 – Leis de Newton
















Manaus - 2011



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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS
Instituto de Ciências Exatas
Física 1 – 2º período









Relatório de Física 4 – Leis de Newton
Relatório apresentado à disciplinaFísica 1 do 2º período de Engenharia de Petróleo e Gás da Faculdade de Engenharia da Universidade Federal do Amazonas. Critério de avaliação parcial da matéria sob-responsabilidade do professor Xavier.











Manaus - 2011

Introdução

Este relatório contém experimentos realizados em sala de aula, com o intuito de comprovar, experimentalmente, as Leis de Newton para ummovimento unidimensional uniformemente acelerado, usando um “trilho de ar” (nome do sistema utilizado).
Por meio dos valores dos tempos obtidos, e com auxílio de fórmulas matemáticas, espera-se determinar o valor da aceleração e da velocidade de cada massa utilizada no sistema (delimitada para o experimento). E após isto, através dos valores dos pesos utilizados e da aceleração encontrada, com aajuda de outras fórmulas matemáticas, espera-se determinar a força feita pelo sistema.
Referencial Teórico


Primeiramente vamos entender o que diz a segunda lei de Newton:
"Quando aplicamos uma mesma força em dois corpos de massas diferentes observamos que elas não produzem aceleração igual."
A 2ª lei de Newton diz que a Força é sempre diretamente proporcional ao produto da aceleraçãode um corpo pela sua massa, ou seja:
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ou em módulo: F=m.a
 Onde:
F é a resultante de todas as forças que agem sobre o corpo (em N);
m é a massa do corpo a qual as forças atuam (em kg);
a é a aceleração adquirida (em m/s²) que é igual a:
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Onde a é a aceleração, d²s o vetor posição e t o tempo.O vetor velocidade v e o vetor posição s , obtidos pela aplicação de uma forçaconstante. São dados como função do tempo t pelas seguintes expressões:

[pic]
 
A unidade de força, no sistema internacional, é o N (Newton), que equivale a kg m/s² (quilograma metro por segundo ao quadrado).
A segunda lei de Newton conforme demonstrada tem validade geral, contudo, para sistemas onde a massa é uma constante, esta grandeza pode ser retirada da derivada, o que resulta na conhecidaexpressão simplificada:
[pic]


onde [pic]é a força resultante aplicada, m é a massa (constante) do corpo e [pic]é a aceleração do corpo. A força resultante aplicada a um corpo produz uma aceleração a ela diretamente proporcional.
Em casos de sistemas à velocidades constantes e massa variável, a exemplo um fluxo constante de calcário caindo sobre uma esteira transportadora em indústriasde cimento, a velocidade pode ser retirada da derivada e a força horizontal sobre a esteira pode ser determinada como:

[pic].
onde [pic]é a velocidade constante da esteira e [pic] é a taxa temporal de depósito de massa sobre esta.
Analisaremos agora um sistema análogo ao do experimento realizado:
[pic]
Neste caso a força é produzida pelo peso do bloco 1 (m1):
[pic]
onde g é aaceleração da gravidade. Se a massa total do bloco 2 é m2 , a equação de movimento é dado por:

[pic]

A velocidade e o deslocamento são deduzidos:

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Leis de Newton
• Procedimento experimental:
➢ 1º Passo: visualização do material:
O primeiro passo tomado em nosso experimento foi à visualização do material que será utilizado. Neste caso utilizaremos o sistema “trilhade ar”, no qual é constituído de:
✓ 1 Planador
✓ 1 Trilho de ar
✓ 1 Gerador de fluxo de ar
✓ 1 Mangueira
✓ 1 Fita métrica
✓ 2 Barreiras de luz
✓ 1 Cronômetro digital
✓ 6 Cordas de conexão
✓ 1 Porta-peso de 11g
✓ 1 Corda de barbante...
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