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Segunda Lei de Newton
Universidade Federal do ABC - 2015.1 - 11/03
Ana Maria de Sousa Slivar
Andrius Dominiquini de Camargo
Carolina Guimar˜aes Nunes
Carlos Henrique Torres Silva
Danilo Marquette Lima
Lucas Maia Rios
T´
ulio Caviquioli Cardoso
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Introdu¸c˜ ao Desde os fil´osofos gregos at´e a nossa era, os homens de ciˆencia fazem tentativas constantes de reduzir a aparente complexidade dos fenˆomenos naturais a algumas ideias e rela¸co˜es fundamentais simples. Isaac Newton, em
1686, lan¸ca sua famosa obra “Princ´ıpios Matem´aticos da Filosofia Natural” onde traduz em leis matem´aticas a natureza mecˆanica do mundo, mostrando suas trˆes leis. S˜ao elas:
- 1a Lei (in´ercia): Um corpo tende a manter seu estado de movimento a n˜ao ser que seja exercida uma for¸ca sobre ele.
- 2a Lei: Resultante das for¸cas que atuam sobre um corpo ´e igual ao produto da sua massa pela acelera¸ca˜o com a qual ele ir´a se movimentar
- 3a Lei: Quando um corpo exerce uma for¸ca num segundo corpo, este u ´ltimo reagir´a sobre o primeiro com uma for¸ca de mesma intensidade e sentido contr´ario.
Neste experimento utilizou-se um trilho de ar com orif´ıcios ao longo do percurso para a sa´ıda doe ar fornecido por um compressor. Cria-se uma camada de ar entre o corpo (carrinho) e o trilho para minimizar a for¸ca de atrito, uma massa M ´e ligada ao carro atrav´es de um fio, a for¸ca peso referente a massa M ´e respons´avel pela acelera¸c˜ao do carro ( m ), relacionase a for¸ca resultante sobre o carrinho e sua acelera¸ca˜o atrav´es da segunda lei de Newton. d2 r
(1)
dt2
O procedimento consiste em soltar a massa M que est´a presa ao carrinho
Fr = m
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fazendo com que a for¸ca peso seja respons´avel pela acelera¸c˜ao do mesmo. O carrinho passa por sensores que cronometram os tempos necess´arios para que todo o carro passe pelo sensor, estes tempos s˜ao utilizados para calcular as velocidades m´edias do mesmo e posteriormente calcular-se a acelera¸ca˜o com
o