UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZDCET - DEPARTAMENTO DE CINCIAS EXATAS E TECNOLGICASEngenharia Eltrica - Bacharelado

Fora de Atrito

Ilhus - BA2015

JOS SAMUEL BATISTA SILVA (201512471)JADE SOUZA COSTA (201511096)

Fora de Atrito

Relatrio apresentado a Universidade Estadual de Santa Cruz, como requisito parcial de avaliao da disciplina CET788 FSICA EXPERIMENTAL I. Turma P07 do Curso de Engenharia Eltrica.Dia de execuo do experimento: 10 de abril de 2015.Orientador: Prof. Henri Michel Pierre Plana.

Ilhus BA2014

INTRODUOO atrito aparece quando dois corpos esto em contato e h tendncia de movimento. Ele gerado pela aspericidade das superfcies em contato, sendo, portanto varivel de acordo com a natureza dos corpos envolvidos em um fenmeno. A fora de atrito esttico uma fora que aparece quando dois corpos esto em contato e eles no apresentam movimento relativo. Ela pode ter valores menores ou iguais ao produto do coeficiente de atrito entre as duas superfcies multiplicado pela fora normal. Assim: Fe e X NLogo, a fora de atrito esttico tem um valor mximo e quando esse nmero atingido, identifica-se que o copo est na iminncia de movimento, ou seja, quando esse valor superado, o corpo entra em movimento. Nessa etapa do fenmeno, a fora de atrito igual a fora de atrito esttica mxima De acordo com o experimento, quando um objeto colocado em uma superfcie inclinada, o coeficiente de atrito esttico depende diretamente do ngulo de inclinao dessa superfcie.

OBJETIVOS- O experimento tem como objetivo mostrar a existncia de uma fora entre dois corpos que interagem entre si, essa fora chamada fora de atrito;- Determinar a fora de atrito esttico entre duas superfcies, usando-se um dinammetro e o ngulo de inclinao de uma rampa.- Determinar a dependncia da fora de atrito com a rea de contato entre duas superfcies.MATERIAIS E MTODOS

MateriaisOs materiais utilizados esto descritos a seguir:

- Dinammetro com incerteza de 0,01 N;- Plano Inclinado preciso 0,5 ou 3;- Rgua com preciso de 0,05 cm;- Bloco de madeira com quatro superfcies diferentes;- Dois discos de metal;- Balana de preciso com incerteza 0,1g

Mtodos

Ao analisar o plano inclinado, observa-se que quando um bloco est em equilbrio, o somatrio das foras no eixo x nulo assim como o somatrio das foras no eixo y. Assim, temos que:Fy= ma (2 Lei de Newton) N = mgcosFx= max Fk=FeMax= mgsenComo j se sabe, tem-se que a fora de atrito esttico dado por:FeMax= eNComo N = mgcos, temos que FeMax= emgcosS que: FeMax= mgsen, logo:mgsen = emgcose= e = (sen)/ cos) e = tg

O experimento foi realizado em duas partes, denominadas parte A e B. Na parte A, primeiramente, foi montado o plano inclinado e pesado o bloco de madeira, escolheu-se duas superfcies do objeto e em seguida foi posto em cima do plano inclinado com inclinao = 0. Foi ento iniciado o processo de aumento gradual e contnuo do ngulo de inclinao do plano, at que o bloco iniciasse seu movimento, em seguida foi anotado o ngulo. Na parte B, retornou-se o plano inclinado na posio de inclinao = 0, e acoplou-se o dinammetro em umas das extremidades do bloco, puxou-se o dinammetro at que o bloco se movimentasse e ento foi anotado a fora apresentada no dinammetro, logo em seguida esse processo foi realizado com um disco sobre o objeto, e depois com dois discos. Tanto a parte A quanto a parte B foram realizadas cinco vezes. Com esses processos ser possvel obter os coeficientes de atrito esttico que primordial para o experimento. Para obter os coeficientes, foram necessrias as seguintes equaes:Clculo da mdia (1) utiliza-se,

sendo que a -sima medida da grandeza x, N o nmero total de medidas.P = m.g eq.(2)

Onde p representa a fora peso eq.(2), m e g referem-se, respectivamente, massa e a gravidade.Outra equao utilizada a da fora de atrito esttico (3);

eq. (3)Sendo que refere-se ao coeficiente de atrito esttico e N a fora normal.

APRESENTAO DE DADOS

Durante a realizao do experimento no houve imprevistos que pudessem interferir na realizao do projeto, com condies de trabalho adequadas para tal tarefa. Foi gerada quatro tabelas, com informaes coletadas com o uso do plano inclinado, da balana e do dinammetro.

TABELA 01 Inclinao do plano inclinado no incio do movimento do bloco:

iInclinao - superfcie de madeira lisa (g)Inclinao - superfcie com esponja (g)

11736

21537

31537

41636

51637

TABELA 02 Foras colhidas com o dinammetro referente superfcie de madeira lisa:i

Fora () N Sem discoFora () N Com 01 discoFora () N Com 02 discos

10,240,360,54

20,300,420,56

30,260,400,50

40,280,440,52

50,260,360,50

TOTAL1,341,982,62

TABELA 03 Foras colhidas com o dinammetro referente superfcie com esponja:i

Fora () N Sem discoFora () N Com 01 discoFora () N Com 02 discos

10,640,860,74

20,680,880,80

30,700,900,80

40,700,960,92

50,720,900,80

TOTAL3,444,54,06

TABELA 04 MASSA DO BLOCOi

Massa ()[g] Sem discoMassa ()[g] Com 01 discoMassa ()[g] Com 02 discos

1104,7154,8204,8

APRESENTAO DE RESULTADOS

Os resultados obtidos atravs das tabelas 01, 02, 03 e 04, com os respectivos clculos, esto representados abaixo. Ressaltando que o valor da gravidade adotada de 9,81 m/s por ser um valor prximo do real.

Atravs dos dados obtidos nas tabelas 02 e 03, e utilizando a equao (1), temos:Mdias:Fora () N Sem discoFora () N Com 01 discoFora () N Com 02 discos

Tabela 020,2680,3960,524

Tabela 030,6880,9000,812

Coeficiente de atrito esttico encontrado na parte A do experimento, utilizando a face lisa de madeira do bloco:

= tg = 0,28

Coeficiente de atrito esttico encontrado na parte A do experimento, utilizando a face com esponja do bloco:

= tg = 0,74

Coeficiente de atrito esttico encontrado na parte B do experimento, utilizando a face lisa de madeira do bloco:

= 0 N P = 0 N = P

Sem disco:N = m.g = 0,1047.9,81 = 1,027 N 0,268=1,027. = 0,26Com 01 disco:N = m.g = 0,1548.9,81 = 1,519 N 0,396=1,519. =0,26Com 02 discos:N = m.g = 0,2048.9,81 = 2,009 N 0,524=2,009. =0,26

Coeficiente de atrito esttico encontrado na parte B do experimento, utilizando a face com esponja do bloco:

= 0 N P = 0 N = P

Sem disco:N = m.g = 0,1047.9,81 = 1,027 N 0,688=1,027. =0,67Com 01 disco:N = m.g = 0,1548.9,81 = 1,519 N 0,900=1,519. =0,59Com 02 discos:N = m.g = 0,2048.9,81 = 2,009 N 0,812=2,009. =0,40

CONCLUSO

A partir da anlise dos resultados, observou-se que quanto maior o peso maior ser a fora de atrito, com isso, estes sero diretamente proporcionais e apresentam uma relao linear. Isso ficou perceptvel ao acrescentar os discos/pesos na superfcie do bloco. Alm disso, as posies dos discos sobre o bloco de madeira no dinammetro interferiram minuciosamente no coeficiente de atrito.Foi visvel a olho nu, que a superfcie esponjosa (spera) possui maior aderncia ao plano, em relao a superfcie de madeira (lisa), o que possibilita um melhor encaixe entre o objeto e a superfcie dificultando o movimento, isto , aumentando a fora contrria ao mesmo, chamada fora de atrito esttico.

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS- HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl, Fundamentos de Fsica 1 Mecncia, 8 Edio, Rio de Janeiro: Editora LTC, 2008.