Relatório 3 de FísicaExp

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS
ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
EXPERIÊNCIA 4 – PLANO INCLINADO 
	
GABRIEL RODRIGUES NEVES (2021211174)
LEONARDO FERREIRA LIMA (202121164)
LIVIA LIMA DOS SANTOS (2022109605)
	
ILHÉUS – BAHIA
2022
GABRIEL RODRIGUES NEVES (2021211174)
LEONARDO FERREIRA LIMA (202121164)
LIVIA LIMA DOS SANTOS (2022109605)
EXPERIÊNCIA 4 – PLANO INCLINADO 
	
Relatório apresentado como parte dos critérios de avaliação da disciplina CET788 – FÍSICA EXPERIMENTAL I. Turma P02. Dia de execução do experimento: 06/06/2022.
Professor: Décio.
ILHÉUS – BAHIA
2022
RESUMO
O experimento realizado tem como objetivo observar o comportamento de um corpo presente em um plano inclinado e correlacionar a segunda lei de Newton com as forças existentes no sistema, assim como suas decomposições no eixo cartesiano, para que por fim, medidas como aceleração, coeficiente de atrito, entre outras possam ser medidas.
1 INTRODUÇÃO 
Plano inclinado é a parte da Dinâmica newtoniana que estuda o movimento dos objetos inclinados em superfícies que formam um ângulo com o eixo horizontal, com ou sem atrito. Neste experimento foi estudado há a presença de um bloco de madeira sobre um plano inclinado com atrito, onde as leis de Newton são aplicadas. 
Quando analisamos as leis de Newton sobre o sistema do plano inclinado, evidenciamos o conceito da segunda lei, onde diz que: “A força resultante que atua sobre um corpo é proporcional ao produto da massa pela aceleração por ele adquirida.”
Sendo assim, ao analisarmos o sistema acima, que se assemelha ao feito em laboratório, conseguimos definir as forças que existem sobre o bloco de madeira, são elas: a força de atrito, a força normal e a peso. Estas são as três forças que exercem influência sobre o corpo, portanto representando os eixos cartesianos como na imagem acima, é perceptível que em um sistema onde o corpo está em repouso possui somatório das forças igual a zero, logo: 
Se fizermos uma análise trigonométrica sobre o sistema, notamos que e podem ser escritos como a força peso vezes o seno e o cosseno do ângulo teta presente na base do plano inclinado.
Sendo assim, podemos substituir no sistema de equações acima e isolar o valor de P nos dois casos, fincando assim com:
Igualando os pesos encontrados:
Como consequência da análise, notamos que em um corpo em repouso possui como coeficiente de atrito estático a tangente do ângulo do plano inclinado. 
2 PARTE EXPERIMENTAL
2.1 MATERIAIS
· Plano Inclinado
· Blocos de madeira
· Dinamômetro
2.2 EFETUAÇÃO DO EXPERIMENTO
Em laboratório foi realizado o cálculo do peso do bloco 1, juntamente com sua massa e a massa do bloco 1, sendo respectivamente as medidas 1,65N; 78,9g; 168,7g.
Após isso foi colocado o bloco 1(liso) sobre o plano inclinado apoiado em sua extremidade por um dinamômetro, cujo objetivo é medir a força peso no eixo cartesiano x. Posteriormente houve o aumento da inclinação de 5 em 5 graus, partindo do 0° até 45°, do plano inclinado, o que nos deu como resultado as forças as quais o bloco estava puxando o dinamômetro durante sua descida.
3 RESULTADOS E DISCURSSÕES 
1. De acordo com a segunda lei de Newton, a força resultante de um corpo é igual o produto de sua massa por sua aceleração, calculando assim a força peso do bloco Áspero (2), temos que: 
Sendo a massa medida em gramas (78,9 g), o que equivale a 0,0789 kg 
2. O peso calculado corresponde ao vetor da força F3, pois como está direcionado para baixo, aparentemente para o centro da terra, o vetor simboliza a força peso do corpo. 
3. O dinamômetro foi colocado na extremidade do bloco e preso ao pico do plano inclinado, logo caso o bloco descesse pelo plano o dinamômetro mediria a força que o bloco está sofrendo para entrar em movimento no plano inclinado. Neste caso F2 representa esta força, já que está na mesma direção do vetor resultante que representa a descida do corpo, força essa que é medida pelo dinamômetro.
4. 
Como visto nos cálculos definidos na introdução pelas relações trigonométricas, temos que a força F1 é definida como a força normal que o plano inclinado exerce sobre o bloco, porém ela pode ser calculada como sendo o produto da força peso do bloco pelo cosseno de . 
O cálculo da força F2 se assemelha com a da força F1, porém, por se tratar de uma força peso no eixo x, F2 é calculada como o produto da força peso pelo seno de .
Já F3 é o cálculo do peso do bloco, entretanto como a gravidade e a massa do sistema não muda, logo F3 será constante.
	Ângulo de Inclinação (em graus)
	F1(N) 
	F2(N)
	F3(N)
	0°
	0,77
	0
	0,82
	5°
	0,76
	0,06
	0,82
	10°
	0,75
	0,13
	0,82
	15°
	0,74
	0,19
	0,82
	20°
	0,72
	0,26
	0,82
	25°
	0,69
	0,32
	0,82
	30°
	0,66
	0,38
	0,82
	35°
	0,63
	0,44
	0,82
	40°
	0,58
	0,49
	0,82
	45°
	0,54
	0,54
	0,82
5. No item 8 foi calculado medidas de ângulos que se correlacionava com cada etapa do movimento. Quando o bloco estava em repouso o ângulo correlacionado foi 20°, quando estava na iminência do movimento o ângulo foi de 25° e no momento em que, após ser solto já iniciava a descida, o ângulo foi 30°. 
Além do mais, mediante os cálculos deferidos anteriormente, descobrimos que o coeficiente de atrito estático é a tangente do ângulo presente no plano inclinado.
Portanto, como o momento em que a força de atrito se assemelha mais com a força peso no eixo x é quando está na iminência do movimento, logo deveremos calcular a tangente de 25°.
4 CONCLUSÃO
Em suma, concluímos que um corpo sobre um plano inclinado com atrito, sofre a interferência de 3 forças diferentes, a força peso, normal e de atrito. Além disso, foi visto que, a força peso sempre será direcionado ao centro da terra, por conta disso seu módulo é descrito em duas componentes, a do eixo x e do eixo y, tendo a do eixo y mesmo valor que a força normal que o plano exerce sobre o bloco, já a do eixo x, em caso de repouso do corpo, possui valor menor ou igual à do atrito, pois são forças que estão na mesma direção, porém em sentidos opostos. Sendo assim, caso a força peso no eixo x seja maior que a força de atrito o bloco entrará em movimento para baixo. 
5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS	
- Disponível em:
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/plano-inclinado.htm#:~:text=Plano%20inclinado%20%C3%A9%20a%20parte,faz%20com%20o%20eixo%20horizontal.
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/segunda-lei-newton.htm