Segunda lei de Newton – puxando um bloco sobre uma superfície

O que mostra

A segunda lei de Newton diz que a aceleração é igual à força resultante dividida pela massa, a = ΣF/m. Na primeira tela, um bloco é puxado sobre uma superfície horizontal ou inclinada: atuam a força F, o peso P, a normal N e o atrito Fat = μN, e o gráfico v(t) mostra que a força determina a aceleração, não a velocidade. O laboratório do carrinho testa a lei com massas penduradas e dois sensores: a ∝ F com massa constante e a ∝ 1/m com força constante. A terceira tela puxa com um dinamômetro um bloco, um rolo e um carrinho de mesmo peso: o atrito de rolamento é muito menor que o de deslizamento.

Como usar

Em Puxar um bloco, mude F e o ângulo α e compare as inclinações de v(t). Em Carrinho e polia, marque Atrito compensado (trilho inclinado), escolha as Massas de 20 g no porta-pesos e clique em Soltar; repita com outras massas, depois acrescente Massas de 250 g no carrinho e mude o gráfico para a – 1/m. Em Rolamento e deslizamento, escolha Objeto e Superfície, clique em Puxar devagar e leia o Dinamômetro.

Parâmetros que você pode mudar

• Força de tração F (ao longo da superfície) 0–50 N
• Massa do bloco 0,5–10 kg
• Coeficiente de atrito μ 0–1
• Ângulo de inclinação α 0–45 graus
• Tela Puxar um bloco, Carrinho, polia e sensores, Atrito de rolamento e de deslizamento
• Número de massas de 20 g no porta-pesos 0–8
• Número de massas de 250 g no carrinho 0–4
• Atrito compensado (trilho inclinado)
• Objeto puxado Bloco de madeira, Rolo, Carrinho com rolamentos
• Superfície Tábua de madeira, Placa de vidro, Tecido
• Pesos extras de 1 N 0–3
• Dinamômetro 0–5 N, 0–1 N

Perguntas para explorar

1. Por que a força normal N é menor que o peso P quando o bloco está no plano inclinado?
2. Qual é a força de tração mínima para o bloco subir a rampa com velocidade constante?
3. Sem atrito, se m e F forem dobrados, como muda a aceleração?