Universidade Federal Do Piau

Páginas: 9 (2055 palavras) Publicado: 13 de maio de 2015
Universidade Federal do Piauí
Curso: Engenharia Mecânica
Disciplina: Laboratório de Física Experimental I










Relatório de Física Experimental I
Máquina de Atwood



Alunos: Samuel Dias
Juarez OliveiraJefferson Brito
João Gabriel
Lucas Daniel



Professor(a): Valdeci Bosco dos Santos
23/04/2015


Resumo

Experimento utilizando uma máquina de Atwood, que consiste em dois corpos presos por um fio em uma roldana, no qual foi medida a aceleração commassas variadas permitindo assim o estudo da segunda lei de Newton. Foi possível assim determinar uma relação entre as massas utilizadas no experimento e a aceleração adquirida pelo sistema.




1. INTRODUÇÃO

A máquina de Atwood é um dispositivo educacional e bem simples de se montar, consiste em duas massas m e m' conectados por um fio ideal (indeformável, de massa desprezível e sematrito), que passa por uma roldana na vertical também ideal (massa e atrito desprezíveis). O sistema estará em equilíbrio se m=m'. Colocando um dos corpos acima e fazendo m>m', o sistema adquire um movimento vertical que faz o corpo de massa m descer com uma aceleração que pode ser determinada utilizando algumas relações.

A aceleração de umcorpo depende da força empregada F e da sua massa. Na máquina de Atwood a diferença entre o peso das duas massas utilizadas determina a força resultante no sistema. Essa força resultante é a responsável pela aceleração do corpo mais pesado (para baixo) e do corpo mais leve (para cima).

Pela segunda lei de Newton é possível determinar umarelação entre a aceleração do sistema, a gravidade e a massa dos corpos. Então se tem que:
F = ma
No corpo de massa m (considerando m>m') age a força peso Pm e a tração T, como o corpo está acelerando pra baixo Pm>T, então têm-se que:
Pm-T = ma (1)
No corpo de massa m' age a mesma tração T e a força peso Pm', o corpo acelera pra baixo então T>Pm', com isso chega-se a:
T-Pm' =m'a (2)
Somando as equações 1 e 2:
Pm-Pm' = (m+m')a
mg-m'g = (m+m')a
(m-m')g/(m+m') = a (3)
Com a equação 3 é possível determinar a aceleração do sistema em função das massas e da gravidade.



2. OBJETIVOS

Usar um fotodetector para estudar a aceleração da máquina de atwood, determinando assim as relações entre as massas dos corpos e a aceleração. Com isso é possívelcomparar a aceleração obtida pelo fotodetector e a teórica calculada pela equação da máquina.


3. MATERIAIS E PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
3.1 MATERIAIS USADOS
Computador
Logger Pro
Fotodetector Vernier com polia sem atrito
Conjunto de massas
Barbante
Papel milimetrado

3.2 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

3.2.1 Mantendo a massa total constante

Foi ajustado o instrumento damáquina de atwood segundo o indicado na apostila e então conectado o fotodetector com a polia ao computador. O Logger pro foi utilizado para calcular a aceleração em um gráfico de velocidade contra o tempo. Foram realizados experimentos com vários valores para as massas de m e m' sempre utilizando a reta de regressão no Logger pro para calcular a aceleração.

3.2.2 Mantendo constante a diferença entre asmassas

Utilizando o mesmo sistema da parte anterior, mantém-se a diferença de massa entre os dois lados constantes e aumenta a massa total. Mantendo-se uma diferença constante de massa equivalente a 20g, registrou-se as respectivas medidas a fim de observar a aceleração.

4. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Todos os dados coletados nas partes 1 e 2 foram colocados em suas...
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