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Universidade Estácio de Sá Prof.: Thiago Alvarenga. RJ - 06/11/2014 Sulacap Julio Cear Silva !a Rocha - 20140"2#$#64 20140"2#$#64 Relatório - Física Experimental l Mesa de Força
1. Intr Introd odu uço! ço!
Para en%en!i&en%o !e%e e'peri&en%o !eve&o a(er )ue a for*a + u&a gran!e,a &e!i!a e& e%on !e acor!o co&o i%e&a S. ue e !3 pelo reul%a!o !a a*o con5un%a !e !oi ou &ai corpo. Co&o ea gran!e,a poue &!ulo7 !ire*o e en%i!o cha&a&o !e gran!e,a ve%orial. e%e e'peri&en%o e'peri&en%o u%ili,are&o !ua !a !a lei !e e%on. e%on. o cao !a Pri&eira 8ei !e e%on7 e%on7 ou lei !a n+rcia7 on!e !i, )ue 9a %en!ncia !o corpo7 )uan!o nenhu&a for*a + e'erci!a o(re ele7 + per&anecer per&anecer e& eu e%a!o na%ural7 ou e5a7 repouo ou &ovi&en%o re%il;neo e unifor&e<. Co& rela*o = in+rcia para )ue u& i%e&a !e for*a per&ane*a e& e)uil;(rio e%3%ico7 a o&a%ria !a for*a reul%an%e !eve er igual a >ero. Para encon%rar a reul%an%e !a for*a + )ue ua&o o concei%o !a egun!a lei !e e%on. o cao !a Segun!a lei !e e%on on!e !i, )ue 9a for*a reul%an%e )ue a%ua o(re u& corpo + proporcional ao pro!u%o !a &aa pela acelera*o por ele a!)uiri!a<. ?a rela*o po!e er !ecri%a co& a e)ua*o: @r & . a en!o: @r B @or*a reul%an%e & B &aa a B acelera*o. Para e%e e'peri&en%o u%ili,are&o a lei !o eno e coeno para reolu*o !o gr3fico !o %riDngulo7 )ue no poi(ili%ar3 a(er o valor epera!o !a %eno ocaiona!a no !ina&E&e%ro. !ina&E&e%ro. eno a F - ( eno a . coeno ( F - eno ( . co a coeno a F - ( coeno a . coeno ( - F eno a . eno ( ?%a )ue ero a e)ua*Ge $ e # para calcular T1? e T2?. H%ili,are&o %a&(+& a fr&ula para encon%rar&o a !icrepDncia rela%iva I )ue + a !iferen*a e& percen%ual !e !oi !oi valore &e!i!o &e!i!o !e u&a gran!e,a. gran!e,a. Kn!e e !ar3 !ar3 pela !iferen*a !iferen*a en%re u& valor &e!i!o &e!i!o e o valor epera!o !ivi!i!o pelo valor epera!o e &ul%iplica!o por 100. Co&o na fr&ula a(ai'o: I L valor &e!i!o B valor valor epera!o / valor epera!o M ' 100
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?%a )ue er3 a e)ua*o N para encon%rar I1 e I2. Para a an3lie !a for*a u%ili,are&o u& !ina&E&e%ro )ue + u& aparelho capa, !e &e!ir for*a.
3
". #$%etivos!
?%a e'perincia u%ili,an!o u&a &ea !e for*a no proporciona analiar co&o e co&por%a u& corpo u5ei%o a a*o !e for*a e reul%an%e !a for*a e& !e%er&ina!o Dngulo !ireciona!o e& %r o(erva*Ge7 !efinin!o )uai o efei%o !a &u!an*a !e Dngulo. o leva ao Reconheci&en%o !e )ue for*a + u&a gran!e,a ve%orial. Co&o %a&(+& no poi(ili%a reconhecer a !icrepDncia !o valore o(%i!o. Es&uema de monta'em.
1. Painel Oul%iuo o e)uipa&en%o u%ili,a!o co&o a &ea !e for*a7 on!e %o!o o ou%ro e)uipa&en%o o fi'a!o para reali,a*o !o e'peri&en%o. 2. Qina&E&e%ro o e)uipa&en%o u%ili,a!o para &e!i*o !e for*a. co&po%o !e u&a e%ru%ura gra!ua!a7 on!e po!e&o &e!ir a for*a. Poui u&a &ola co& u& gancho e& u&a !a e'%re&i!a!e )ue fica para fora !a e%ru%ura gra!ua!a e na ou%ra e'%re&i!a!e encon%ra-e fi'a!a a e%ru%ura gra!ua!a. K funciona&en%o !o e)uipa&en%o e !3 pela !efor&a*o )ue a &ola ofre !evi!o a for*a aplica!a e& en%i!o con%r3rio. ". Pe*a &e%3lica A pe*a &e%3lica co& furo no cen%ro7 para encai'e !o upor%e )ue au'iliou a peage&7 fora& o o(5e%o u%ili,a!o co&o (ae para &e!i!a !o peo e for*a aplica!o no e'peri&en%o. 4. @io e upor%e para peage& K upor%e foi u%ili,a!o7 5un%a&en%e co& o !ina&E&e%ro7 para au'iliar no proce!i&en%o !e peage& !a pe*a &e%3lica aplica!a no e'peri&en%o. ? %a&(+& foi aplica!o e& con5un%o co& o fio7 co&o (ae para upen!er %ai pe*a no painel &ul%iuo.
@o%o: painel &ul%iuo co& o e)uipa&en%o li%a!o aci&a.
4
(. )rocedimento experimental!
e%e e'peri&en%o foi u%ili,a!o o painel &ul%iuo para eclarecer e !e&on%rar a a%ua*o !e u&a for*a reul%an%e !e u& i%e&a e& e)uil;(rio e%3%ico7 en!o aplica!o !iferen%e valore para o Dngulo 7 e 7 e peo P para a for*a par%icipan%e !o i%e&a e %a&(+&7 fora& coni!era!o e co¶!o o reul%a!o o(%i!o a%rav+ !o !ina&E&e%ro e !e c3lculo alg+(rico7 co& a finali!a!e !e !e&on%rar a !icrepDncia en%re o valore encon%ra!o. Co&o for&a !e proce!i&en%o para e%e e'peri&en%o u%ili,a&o o eguin%e pao: 1U - Qefini*o e in%era*o co& o &a%eriai e&prega!o. 2U - Coni%iu e& pear o o(5e%o !e &e%al o(re o )ual eria& aplica!a a for*a reul%an%e. "U - K !ina&E&e%ro fora& poiciona!o e alinha!o. 4U - A pe*a &e%3lica foi pen!ura!a7 alinha!a&en%e no cen%ro !o painel &ul%iuo7 en%re !oi !ina&E&e%ro. VU - @ora& &enura!o o Dngulo gera!o por &eio !a locali,a*o !o !ina&E&e%ro e !o o(5e%o !e &e%al. 6U - Po%erior&en%e fora& regi%ra!a a for*a peo T1 e T27 o(%i!a por &eio !a aferi*o !o regi%ro !o !ina&E&e%ro e&prega!o e a par%ir !e%e !a!o foi reali,a!a a &ul%iplica*o !o valore por 0727 !e%er&inan!o7 !e%e &o!o7 o reul%a!o !a for*a. $U - @ora& repe%i!a %o!a a e%apa an%eriore7 por+& a pe*a co& !iferen%e peo e varia*Ge na poi*Ge !o !ina&E&e%ro )ue origina& o Dngulo !e e%u!o. #U - e%a e%apa houve o regi%ro !o !a!o o(%i!o an%erior&en%e e a con%ru*o !a Ta(ela 1. NU - @ora& aplica!a !e%er&ina!a e)ua*Ge e reali,a!o o !evi!o c3lculo7 )ue for&ara& a Ta(ela 2. 10U - Calcula!a a !icrepDncia rela%iva !o e'peri&en%o e& )ue%o e ua repec%iva &+!ia. 11U - Rela%a!a a concluGe o(%i!a.
*. Resultados e discusso
Qepoi !e ano%a!o o valore !o peo ua!o7 !o regi%ro !o !ina&E&e%ro !o Dngulo !e 7 e 7 foi &on%a!a a %a(ela 01. Ta(ela 01. P(N)
W
W
W
1
0,26
140
140
80
0,14
0,14
2
0,48
130
130
100
0,34
0,34
3
0,96
120
120
120
0,96
0,96
ἱ
T1O T2O
K(.: uan!o o Dngulo a!o%a!o fore& iguai7 o valore o(%i!o para a %eno e& T1O e T2O !eve& er iguai7 co&o encon%ra!o ne%e e'peri&en%o. Co& o c3lculo reali,a!o na in%ro!u*o !e%e rela%rio fora& o(%i!o o valore epera!o !e %eno T1? e T2? !o !ina&E&e%ro. ? co& o au';lio !a e)ua*o N fora& encon%ra!a a !icrepDncia rela%iva en%re o valore o(%i!o e &on%a!a a %a(ela 2.
5 Tabela 02
T1O T1?
Δ1(%)
T2O T2?
Δ2(%)
0,14
0,149728
6
0,14
0,149728
6
0,34
0,27642
23
0,34
0,27642
23
0,96
0,192
400
0,96
0,192
400
no%3vel )ue e'i%ira& !iferen*a en%re o valore o(erva!o a%rav+ !e &e!i!a e o epera!o a%rav+ !e c3lculo7 por+& po!e&o no%ar )ue o a !iferen*a e %orna& &ai relevan%e )uan%o &aiore o Dngulo ua!o e fica claro )ue o valor !a %eno &e!i!a na %erceira &e!i!a %e& u& au&en%o !eproporcional e& rela*o a !ua ou%ra &e!i!a &e!i!a u& e &e!i!a !oi . ? efe%uan!o a opera*o !a &+!ia !a !icrepDncia encon%ra!a7 fora& !e%er&ina!o o valore 2" e 4007 repec%iva&en%e. ue o &ui%o uperiore ao valor percen%ual acei%3vel )ue + !e 10. ?e percen%ual !e !ipari!a!e e e'plica pelo !e fa%o !e )ue no !ecorrer !o e'peri&en%o no fora& coni!era!o fa%ore co&o: Qealinha&en%o !o !ina&E&e%ro Xalan*o !a &ea Qina&E&e%ro co& !efei%o A%o !e !econi!erar a &aa !o fio ?rro alea%rio K(.: Co&o no par%icipei !e%e e'peri&en%o e recolhi o !a!o !e%e co& ou%ro aluno e& %ur&a7 acre!i%o er e%a u&a !a caua para a !iferen*a %o gran!e !a !icrepDncia encon%ra!a e& ca!a &e!i!a.
+. ,oncluses!
A par%ir !a o(%en*o !o valore !e%e e'peri&en%o7 !o c3lculo !a %enGe fei%o e& T1 e T27 rela%a&o )ue v3rio fa%ore gerara& i&precio no valore &e!i!o on!e a !icrepDncia variara& !e acei%3vel para inacei%3vel. Al+& !o fa%ore &enciona!o aci&a e& reul%a!o e !icuGe7 ain!a po!e& %er ocorri!o ou%ra caua )ue acarre%ara& a !icrepDncia encon%ra!a7 %ai co&o7 i&precio na cen%rali,a*o !a for*a7 erro na aferi*o perfei%a !a &e!i!a7 erro !e parala'e7 en%re ou%ro. Algu&a !e%a caua po!eria& %er i!o evi%a!a co& a %roca !o e)uipa&en%o7 &aior a%en*o !o opera!or7 e%c. ?n%re%an%o e&pre e'i%e& erro alea%rio )ue o inevi%3vei7 )ue inclu;&o co&o caua !e !iferen*a e )ue afe%a& %o!o o e'peri&en%o.
.
/i$lio'ra0ia!
Qipon;vel e&: Y h%%p://.infoecola.co&/%rigono&e%ria/lei-!o-eno-e-!o-coeno/ Z Aceo e& 0V/11/2014. Qipon;vel e&: Y h%%p://.ofiica.co&.(r/con%eu!o/Oecanica/Qina&ica/lei!ene%on.php Z Aceo e& 0V/11/2014.
