RELAÇÃO ENTRE MASSA E ACELERAÇÃO

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O deslocamento é diretamente proporcional ao quadrado do intervalo tempo quando se refere a X0 = 0 e V0 = 0, devido a essa proporcionalidade o segundo intervalo de tempo tem que ser o dobro do primeiro intervalo de tempo.

Ligou-se o eletroímã à fonte de tensão variável deixando em série a chave liga/desliga, o cronômetro foi zerado e em seguida desligou-se o eletroímã liberando o carrinho, anotou-se os intervalos de tempos registrados no cronômetro com as referentes transferências de massa do carrinho para o porta-pesos para a realização dos cálculos necessários. Estão expostos na tabela abaixo os intervalos de tempo registrados no cronômetro.

∆X (m)

M (kg)

Fr (N)

T (s)

a (m/s2)

M × a (N)

0,100

0,262

0,470

0,361

1,534

0,402

0,200

0,491

1,659

0,435

0,300

0,597

1,683

0,441

0,400

0,685

1,705

0,447

Média: a = 1,645 m/s2 Fr = 0,431 N

Em seguida fizemos o mesmo procedimento, só que agora com um peso de 60 g acrescentado ao carinho. Com isso, nossa massa do carinho sofre alterações e agora passar a ser Mc = 0,274 kg, a nossa massa suspensa permanece constante, ou seja, Ms = 0,0480 kg, a Força Resultante (Fr) também permanece a mesma, ou seja, Fr = 0,470 N. Com isso, agora obtemos um novo resultado para a massa total;

M = Ms + Mc + Ma → M = 0,0480 + 0,274 + 0,000 → M = 0,322 kg

Em seguida desligamos o eletroímã, liberando o carinho, e anotamos os intervalos de tempo registrados no cronômetro, de acordo com a tabela:

∆X (m)

M (kg)

Fr (N)

T (s)

a (m/s2)

M × a (N)

0,100

0,322

0,470

0,411

1,184

0,381

0,200

0,555

1,298

0,418

0,300

0,672

1,329

0,428

0,400

0,769

1,353

0,436

Média: a = 1,291 m/s2 Fr = 0,416

- RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os dados obtidos no experimento nos permitem calcular a força resultante para a primeira repetição com a seguinte fórmula Fr = 0,0480 × 9,81, onde obteve-se: Fr = 0,470 N

Para calcular a aceleração do carinho em cada espaço num determinado tempo utiliza-se a seguinte fórmula:

[pic 3]

Na situação inicial, onde o carrinho estava acrescido de 20 g e o porta-pesos de 8 g obteve-se os dados expressos na tabela 1 acima;

Após acrescentar uma massa de 60 g ao carrinho, encontramos outros valores para a Massa Total, massa do carrinho, e outros valores foram atribuídos a tabela, como consta na tabela 2 acima.

Baseado nas tabelas anteriores, pode-se observar que a terceira coluna (força resultante) é igual a última coluna (produto da massa pela aceleração) M.

- CONCLUSÃO

Verificou-se que a aceleração de um corpo depende da força resultante aplicada sobre ele, sendo a segunda lei de Newton fundamental para a Física, pois a partir dela e através de métodos matemáticos, podemos fazer previsões (velocidade e posição, por exemplo) sobre o movimento dos corpos. Qualquer alteração da velocidade de uma partícula é atribuída, sempre, a um agente denominado força. Basicamente, o que produz mudanças na velocidade são forças que agem sobre a partícula. Como a variação de velocidade indica a existência de aceleração, é de se esperar que haja uma relação entre a força e a aceleração. De fato, Isaac Newton percebeu que existe uma relação muito simples entre força e aceleração, isto é, a força é sempre diretamente proporcional à aceleração que ela provoca.

- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CARRON, Wilson; GUIMARÃES, Osvaldo. Coleção base: Física, volume único, 1a edição.