Máquina de Atwood

RELATÓRIO DA A.P.L. 1.1- Máquina de Atwood Introdução

A atividade laboratorial realizada tem como nome “Máquina de Atwood”. Consiste num sistema de corpos ligados por um fio, de massa desprezável, que passa por uma roldana fixa, tendo os corpos massas diferentes.

Ao realizar esta experiência, definimos objetivos, entre os quais se destacavam:
Identificação das forças que atuam num sistema;
Relacionar a velocidade e a aceleração dos corpos ligados;
Identificar as situações em que a massa do fio e da roldana são desprezáveis;
Reconhecer que o movimento do sistema é uniformemente variado;
Relacionar a velocidade e a aceleração dos corpos ligados;
Aplicar conhecimentos adquiridos em aula, aplicando a Segunda Lei de Newton e a Lei de Conservação da Energia ao sistema;
Relacionar a aceleração obtida com o total da massa dos corpos e igualmente com a diferença entre essas massas.

No final desta experiência identificaremos os problemas que enfrentámos no decorrer da atividade e avaliaremos se os objetivos propostos foram ou não atingidos com sucesso.

Desenvolvimento

1- Modelo da Máquina de Atwood

Desprezando o atrito na roldana e a resistência do ar, as forças exteriores que atuam no sistema são: o peso de A, , e o peso de B, (a massa do fio é desprezável). As tensões A/B e B/A são forças de ligação interiores ao sistema (corpo A+ corpo B+ fio de ligação). Sendo o fio inextensível e de massa desprezável, as tensões A/B e B/A têm igual intensidade (|A/B| = |B/A| = T).

Aplicando a Segunda Lei de Newton ao sistema, onde, neste caso, PB > PA temos:

...se (m1- m 2) aumenta então a aceleração aumenta; …se (m1+ m 2 ) aumenta então aceleração diminui; Concluímos, assim, que um sistema de corpos ligados, tal como a máquina de Atwood, permite reduzir a aceleração da queda de um corpo. Variando a relação entre as massas dos dois corpos ligados é possível ajustar a aceleração