movimento plano

5.1. OBJETIVO
Usar a máquina Arwood para estudar a segunda lei de Newton
5.2. MATERIAL
Massas aferidas (8 de 50g, 8 de 10g, 3 de 5g, 1de 2g, e 3 de 1g)
Cronômetro digital
Porta peso (10g)
Polia
Cordão
Base com haste
Fita métrica
5.3. FUNDAMENTOS TEORICO
Esse princípio consiste na afirmação de que um corpo em repouso necessita da aplicação de uma força para que um corpo possa se movimentar, e um corpo em movimento pare é necessária a aplicação de uma força. Um corpo adquire velocidade e sentido de acordo com a intensidade da aplicação da força. Ou seja, quanto maior for a força maior será a aceleração adquirida pelo corpo.
A resultante das forças aplicadas sobre um ponto material é igual ao produto da sua massa pela aceleração adquirida: F = m x a
Esta é uma igualdade vetorial na qual força e aceleração são grandezas vetoriais, as quais possuem módulo, direção e sentido. Esta equação significa que a força resultante (soma das forças que atuam sobre um determinado ponto material) produz uma aceleração com mesma direção e sentido da força resultante e suas intensidades são proporcionais. Peso é a força gravitacional sofrida por um corpo nas vizinhanças de um planeta. É uma grandeza vetorial e, portanto, possui módulo, direção e sentido. Matematicamente temos: P = m x g
Escolhendo-se um eixo vertical e atribuindo-se o sentido para baixo com sentido positivo, podemos escrever a segunda lei de Newton para cada corpo;
M1g – T1 = M1a1 (5.1)
M2g – T2 = M2a2 (5.2) como as massas estão conectadas por um cordão inextensível, as aceleração tem o mesmo modulo, mas sentidos opostos (a1 = -a2 = a). Também, desprezando-se a massa da polia, as tensões nos dois lados da polia diferem devido ao atrito no eixo da mesma:
T1 = T2 + fa (5.3)
Onde fa é a forca de atrito na polia.