Realatorio Fisica Plano Inclinado

Prévia do material em texto

13/11/2015 - Prática 06: Plano inclinado
Resumo
Este experimento teve como objetivo analisar e determinar o tipo de movimento feito pela esfera e a bolha de ar em um Plano Inclinado com MRU, realizar o deslocamento e a velocidade, calculando a velocidade média, ocorridas no experimento realizado.
Introdução
A primeira lei de Newton nos diz que: “se nenhuma força atua sobre um corpo, sua velocidade não pode mudar, ou seja, o corpo não pode sofrer nenhuma alteração” (HALLIDAY, Fundamentos da Física Vol. 1). Assim, Newton mostra que, um corpo em repouso tende a permanecer em repouso e um corpo em movimento retilíneo uniforme precisa de uma força que supere a resistência oferecida pela massa inercial para modificar o seu movimento. O movimento retilíneo uniforme ocorre quando sua velocidade é constante diferente de zero e sua aceleração é nula.
Para estudar o M.R.U. (movimento retilíneo uniforme), utilizamos o equipamento Plano Inclinado Kersting. O intuito deste estudo é a verificação do tempo que cada partícula leva para percorrer a mesma trajetória, estudar o ponto de encontro entre as partículas e comparar: tempo medido com tempo esperado; encontro entre os corpos medido e esperado.
Para tal,como base, utilizamos a equação da função horária em M.R.U:
S = S0 + VT (eq1)
Onde: 
S = posição final
S0 =posição inicial
V = velocidade e
T = tempo.
DINAMÔMETRO
Internamente, a maioria dos dinamômetros são dotados de uma mola que se distende à medida que se aplica a ele uma força. Esse equipamento ainda mensura o comportamento da carga alargada ou tensão por deformação, de uma mola, deslocamento do ar, ou extensão de ligas metálicas, que compreenderá em determinar o coeficiente de fricção entre os materiais. Sua resposta se dá em valores em Newton (N) ou em quilograma-força (kgf), como por exemplo, 100gf=1 Newton / 9,8 Newton =1kgf. Existem diversos tipos de dinamômetros, dos quais se destacam pela sua importância e aplicação: dinamômetro de Bekk que serve para determinar da resistência dinâmica do papel, dinamômetro de mola que é usado para medir o peso de um corpo e por último o dinamômetro hidráulico é basicamente utilizado para medir passos.
Objetivo:
Calcular a velocidade média de um móvel em MRU.
Escrever a função horária de um móvel em MRU.
Resolver o sistema de equações que determine o instante e a posição de encontro de dois moveis em MRU.
Determinar graficamente a posição e o instante de encontro, sobre a mesma trajetória, de dois moveis em MRU. 
Material:
01 plano inclinado montado sobre a base de sustentação articulável de 0 a 45°;
01 tubo de 400 mm contendo óleo e esfera de aço confinado, bem como bolha de ar;
01 irmã encapsulado;
Procedimentos:
Realizado o experimento, primeiramente foi inclinando o plano em 15º, por meio do irmã posicionado a esfera na marca 0,0mm, liberado a esfera e cronometrado com auxilio do celular de um dos componentes da bancada, onde passou a mesma na marca 400 mm, parado o cronômetro, repeti-se o procedimento 5 vezes, assim anotar o tempo percorrido, calcular o tempo médio e a velocidade média da esfera e da bolha de ar, assim com os valores completar a tabela 01.
Resultado e discussões:
Tabela 01- Tempo cronometrado que a esfera e a bolha levar para percorrer o plano. (deslocamento/tempo)
	Deslocamento
	Medida
	Esfera
	Bolha
	
	
	Tempo
	Velocidade
	Tempo
	Velocidade
	400 mm
	1
	06,24s
	64,10mm/s
	05,19s
	77,07mm/s
	400 mm
	2
	05,87s
	68,14mm/s
	05,36s
	74,62mm/s
	400 mm
	3
	06,09s
	65,68mm/s
	05,44s
	73,52mm/s
	400 mm
	4
	05,74s
	67,68mm/s
	05,70s
	85,10mm/s
	400 mm
	5
	05,97s
	67,00mm/s
	05,12s
	78,01mm/s
	
	Média
	06,14s
	66,52mm/s
	05,36s
	88,10mm/s
Tabela 02 – Resultado final do experimento:
	Esfera
	Bolha
	to = 0 s
	Xo = 0mm
	to = 0 s
	Xo = 400mm
	t = 06,14s
	X = 400mm
	t = 05,36s
	X = 0mm
Formula utilizada para realizar os cálculos acima:
Vm = D/T
A mesma equação foi aplicada a bolha de ar e a esfera metálica. Como o equipamento estava inclinado a um ângulo de 15°, a esfera metálica percorria a trajetória do ponto 0 ao ponto 400mm, e a bolha de ar a trajetória contrária.
Figura 1: à esquerda trajetória da esfera e à direita trajetória da bolha de ar.
#Ponto de encontro da esfera e a bolha de ar.
D= 190 mm
T= 2,7s
V= 68,05mm/s
Depois de realizado o experimento, e anotar os valores encontrandos, podem expressar a equação abaixo:
 (X = X0 + VT)e = (X = X0 + VT)b
Resolvendo a equação acima:
0+66,52t=400-88,10t
66,52t+88,10t=400
t=400/154,62
t=2,6s
Portanto, temos o tempo esperado para o encontro das partículas, obedecendo ao segundo objetivo do trabalho, realizado acima.
Conclusão
Neste experimento, foi possível achar a equação para o tempo de encontro apenas igualando a expressão para a função horária do movimento. Assim, pode-se calcular o tempo para o encontro e a posição onde o mesmo teoricamente ocorre.
Satisfatoriamente, o tempo de encontro medido e calculado, assim como o ponto para o mesmo teve resultados bastante próximos, mostrando a preocupação na hora do experimento para alcançar os resultados e estes, foram dentro da margem de erro, o que traduz a boa execução do experimento.
Referencias Bibliográficas:
http://www.brasilescola.com/fisica/plano-inclinado.htm - Acessado em 18/11/2015 ás 17:00hs.
Fundamentos da Física, Vol. 1, Halliday e Resnick
ANEXO
1. Qual o significado físico das coordenadas do cruzamento das duas retas representativas dos movimentos?
R= As coordenadas representam o ponto exato em que os dois móveis se cruzam, é possível observar ainda que para que ocorra o cruzamento, os móveis precisam partir de pontos distintos, percorrendo uma mesma reta, no entanto, com movimentos contrários, como ocorreu com a Esfera e a Bolha, onde a Esfera tinha Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) e a Bolha tinha Movimento Retilíneo Uniforme Retrógrado (MRUR). 
2. Os valores obtidos no experimento são compatíveis com os resultados teóricos, obtidos por meio das equações?
R= Não, teve uma margem de erro, sendo bastante satisfatória ao experimento realizado, pois o tempo de encontro medido e calculado, assim como o ponto para o mesmo teve resultados bastante próximos, mostrando a preocupação na hora do experimento para alcançar os resultados teóricos proposto.
 3. Caso haja discrepâncias entre esses valores, como poderia se tentar explicar tais diferenças?
R= Uns dos erros possíveis ao experimento foi à precisão na hora do uso do cronometro utilizado por uns dos integrantes da bancada. Outro erro pode te acontecido ao fazer aproximar os valores encontrados, para realizar a equação.