1 3 Sera Necessaria uma forca para que um corpo se mova

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física química a actividade laboratorial relatório da actividade laboratorial será necessária uma força para que um corpo se mova número 23-02-2010 1.3 objectivo averiguar se é necessária uma força para que um corpo se mova e se o corpo cuja a fr=0 pode continuar o seu movimento introdução consideremos um corpo de massa m reduzido ao seu centro de massa e está sujeito à acção de um sistema de forças cuja resultante fr é constantes o corpo adquire aceleração que tem a direcção e o sentido da fr deste modo podemos considerar que um corpo parte de uma determinada posição em repouso vo=0 e nesse corpo é actuada uma força resultante constante o corpo adquire movimento rectilíneo uniformemente acelerado outra situação é aplicar uma fr constante num corpo cuja vo 0 esta fr tem sentido e direcção da velocidade o corpo também adquire movimento rectilíneo uniformemente acelerado no entanto se um corpo de deslocar com vo 0 e se se actuar no corpo uma fr constante com a mesma direcção mas sentido oposto ao da velocidade nesta situação o corpo adquire movimento rectilíneo uniformemente retardado deste modo concluí-se que a aceleração adquirida por um corpo depende da massa deste e da fr nele aplicada ou seja matematicamente esta relação traduz-se por fr=m.a 2ª lei de newton deste modo se fr0 e fr é constante implica que ma0 e a aceleração a0 com aceleração constante se fr=0 e fr é constante implica que ma=0 logo a a=0 concluindo-se que o corpo adquire movimento rectilíneo e uniforme obedecendo à 1ª lei de newton ou seja um corpo sujeito uma fr=0 mantém o seu movimento com velocidade constante os processos possiveis para a realização desta actividade são através da medição contínua de tempos t que permitem calcular as velocidades instantaneas este processo requer um carrinho sobre uma calha em que está preso por um fio a uma massa conhecida em queda livre e que permite calcular a fr aplicada no carrinho pois nesta situação fr=fg outra forma de realizar esta mesma actividade era usando um sensor de movimento ligado a um computador que traça os gráficos de v=ft de modo que se posso concluir acerca do movimento e da fr que actua no corpo material e reagentes material calha de ar carrinho bloco fio digitimetro fios de ligação células fotoeléctricas balança fita métrica incerteza alcance reagente observações ±0,01ms 999,99ms ±0,01g ±0,05cm 610,00g 100,00cm procedimento e esquema de montagem 1 colocar numa extremidade da calha um carrinho em repouso 2 prender ao carrinho um fio que passa numa roldana fixa na outra extremidade da calha e que está preso a um corpo suspenso 3 colar um pedaço de cartolina no carrinho com um determinado l=y que interromperá a célula fotoeléctrica que está ligada ao digitimetro e que mede o tempo 4 medir o intervalo de tempo no instante em que o carrinho passa numa determinada posição 5 medir o intervalo de tempo que o carrinho demora desde a posição inicial até à posição em causa 6 repetir os processos 4 e 5 para diferentes posições ao longo da calha 7 medir as massas do carrinho e do corpo em queda livre 1

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física química a relatório da actividade laboratorial 23-02-2010 resultados experimentais posição t ms y cm 28,530 20 27,155 2,00 25,780 21,794 25 21,096 2,00 20,399 18,860 30 19,220 2,00 19,580 16,192 40 16,237 2,00 16,282 20,019 50 20,536 2,00 21,053 16,100 60 15,702 2,00 15,303 14,275 70 14,695 2,00 15,115 14,463 80 14,062 2,00 13,662 15,978 90 15,718 2,00 15,457 14,910 100 15,344 2,00 15,778 t total ms 391,53 373,58 355,63 513,27 522,92 554,68 524,32 516,72 509,11 536,27 547,73 559,19 902,66 875,54 848,41 844,12 813,11 782,10 837,48 814,73 791,89 830,52 851,18 871,84 983,62 946,76 909,89 966,54 958,02 949,51 carrinho corpo m g 295,84 98,05 os valores sublinhados foram desprezados por serem demasiado discrepantes 2

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física química a relatório da actividade laboratorial valor teórico 23-02-2010 cálculos e tratamento de resultados posição t total s v m/s 20 0,37358 0,736 25 0,51327 0,948 30 0,52432 1,04 40 0,54773 1,23 50 0,87554 0,973 60 0,81311 1,25 70 0,87248 1,33 80 0,85118 1,43 90 0,94676 1,27 100 0,95802 1,33 valor obtido a partir da actividade laboratorial 1 2 2 1 os pontos sublinhados foram desprezados por serem demasiado discrepantes conclusão e avaliação crítica teoricamente sabe-se que no momento 1 o movimento é rectilíneo uniformemente acelerado no caso do movimento 2 este é um movimentos rectilíneo e uniforme pois a fr=0 o movimento do carrinho verifica a lei da inércia quando a fr=0 pois o carrinho mantém a sua velocidade constantes sendo a a=0 os resultados obtidos para a aceleração do corpo no momento 1 em que o movimento é rectilineo e uniformemente acelerado a aceleração é de 2,49m/s² no que diz respeito ao troço 2 em que o movimento esperado seria de rectilineo e uniforme e em que a aceleração é 0 obteve-se um valor de a=0,14m/s² sabe-se que no troço 1 o movimento do carro deve-se ao facto da aplicação de uma força que é igual à força gravítica aplicada no corpo em queda livre a partir do cálculo que relaciona a fr a massa e a aceleração esperava-se uma aceleração de 3,2m/s² no entanto o valor obtido foi inferior o que nos leva a concluir que houve atritos que diminuiram a componente eficaz que actuou no carrinho estes atritos aconteceram ao nível da roldana em que o fio de ligação circulou e o valor usado para calcular a fg aplicada no corpo qm queda livre foi de 9,8 m/s² que é também uma aproximação para além disso existiram erros ao medir as massa dos corpos em causa carrinho e corpo para além disso os valores de tempo obtidos para a determinação das velocidades instantaneas para as respectivas posições está sujeito a erros sistemáticos como o digitimetro que introduz alguns erros nos valores lidos outro erro sistemático que levou à discrepancia entre o valor de aceleração teorico e obtido tem haver com o facto da força aplicada no carrinho a força de tensão não ter a mesma direcção do movimento desta forma a força eficaz é a componente da força t sobre o eixo dos xx existem ainda erros acidentais como não assegurar que a velocidade inicial é 0 como se constata na regressão linear dos pontos no caso do troço 2 esperava-se que a aceleração fosse 0m/s² pois a fr=0 e segundo a 1ªlei de newton o corpo deveria manter o seu movimento com velocidade constante no entanto o que se verificou foi um valor de aceleração do qual se conclui que a fr não foi verdadeiramente 0 ou seja actuaram no corpo forças que condicionaram esta aceleração como a existência de atrito que consideramos um erro sistemático para além disso existem erros acidentais que condicionaram esta aceleração por exemplo o facto de o operador oferecer resistência ao corpo antes que ele interrompe-se completamente a célula fotoeléctrica conclui-se portanto que a não é necessário a aplicação de uma força para que um corpo se mova pois se um corpo em movimento quando sujeito a uma fr=0 mantém a sua velocidade e a sua aceleração é nula um corpo pode manter o seu movimento sem que nele seja aplicada uma fr0 bibliografia 3

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