A maior rede de estudos do Brasil

Grátis
46 pág.
Apostila de Fisica Experimental I

Pré-visualização | Página 7 de 8

d) régua 
 
4. PROCEDIMENTO: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 v = vo ± a.t 
 x = xo + vot ± 1/2. a.t2 
 v2 = v2o ± 2.a.x 
 q 
 h 
Fig. 1 
 
 
T0049Apost./2000.1/N 31 
PROCEDIMENTO I 
Determinaremos a aceleração de um móvel num plano inclinado (fig. 1), 
medindo-se o tempo t de percurso para uma distância x conhecida. Meça o tempo t 
para os valores de x indicados na tabela 1, e anote-os na mesma. Obs.: X é medido a 
partir da extremidade inferior da calha. 
 
** Vê a tabela 1 no procedimento experimental 
 
Para xo = 0 e vo = 0, teremos da equação x = xo + vot + ( ½ ) at2 que 
 
 a
x
tmedio
=
2
2 
 
 
PROCEDIMENTO II 
Determinaremos a aceleração de um móvel num plano inclinado ( fig. 2 ), medindo-se “x” 
e “h”. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Pela 2a Lei de Newton, temos 
 
S F = ma Þ Px = ma Þ Psen q = ma 
 
e mgsen q = ma a = gsen q 
 
 
Como sen q = =
h
x
a g
h
x
, . 
 
 
Para os valores de “x” indicados na tabela 2, meça os valores correspondentes de h. 
 
 
 N 
 h 
Py 
P 
 q 
Fig. 2 
 q 
 Px X 
teremos 
 
 
T0049Apost./2000.1/N 32 
 
EXPERIÊNCIA No 4 
 
 
MOVIMENTO DE PROJÉTIL 
 
1 - OBJETIVO: 
Determinar as grandezas do movimento 
 
2 - INTRODUÇÃO TEÓRICA: 
Movimento de projétil consiste no estudo da composição de dois movimentos 
independentes; um movimento na horizontal, uniforme e um outro na vertical, 
uniformemente variado. Veremos apenas o caso do projétil lançado horizontalmente, 
como mostra a figura 1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
a) Equação de velocidade 
v v cons te
v g t pois v
v v
v
v
x o
y oy
x y
y
x
= =
= =
= +
=
ì
í
ï
ï
ï
î
ï
ï
ï
tan
. , 0
2 2v
tg q
 
 
b) Equação da posição 
x v t
y g t
x=
=
ì
í
î
.
/ .1 2 2
 
 
no caso, 
yo = voy = 0 
 y 
Vo 
 x 
 Y 
 
 Vx 
 q 
 Vy V 
Fig. 1 
 
 
T0049Apost./2000.1/N 33 
 
3. MATERIAL NECESSÁRIO: 
a) calha curva 
b) esfera 
c) anteparo 
d) papel ( branco e carbono ) 
e) régua 
 
3.1. PROCEDIMENTO TEÓRICO - I 
Monte a estrutura como indica a figura 2 e abandone a esfera, sempre da mesma 
altura H, 5 vezes. Meça, em seguida, no anteparo os cinco valores correspondentes de 
y e anote-os na tabela 1. 
 TABELA 1 
 
x = cm 
y1 
y2 
y3 
y4 
y5 
 
 
 
O valor médio de y, é dado por: 
5
yyyyy
y 54321
++++
= Þ 
5
 
y = \ cm y = 
 
3.2 PROCEDIMENTO TEÓRICO - II 
Monte a estrutura como indica a figura 3; abandone a esfera cinco vezes sempre 
da mesma altura H. Meça os resultados de x e anote-os na tabela 2. 
 TABELA 2 
 
y = cm 
x1 
x2 
x3 
x4 
x5 
 
 
 
O valor médio de x, é calculado por: 
5
xxxxx
x 54321
++++
= Þ 
5
 
x = \ cm x = 
 
Fig. 2 
 V0 
 
 y 
Fig. 3 
 vo 
 y 
x 
 
 
T0049Apost./2000.1/N 34 
EXPERIÊNCIA No 5 
 
 
ATRITO 
 
1. OBJETIVO: 
Determinar o coeficiente de atrito estático entre um corpo e a superfície onde 
ele se apóia. 
 
2. INTRODUÇÃO TEÓRICA: 
Força de atrito é a resistência oferecida por uma superfície quando sobre ela, 
move-se ou tenta-se mover um corpo. 
A força de atrito é de dois tipos: 
a) Força de atrito estático - É a oposição ao movimento sem que este ocorra. 
b) Força de atrito cinético - É a oposição ao movimento quando este ocorre. 
A força de atrito estático varia de zero ( seu valor mínimo ) até ao valor do 
produto m . N ( seu valor máximo ), m é o coeficiente de atrito estático entre o corpo e a 
superfície e N é a força normal que a superfície exerce sobre o corpo, ou seja: 
0 £ Fe £ m e . N 
 
A força de atrito cinético é sempre igual ao valor do produto m e N, onde m e é o 
coeficiente de atrito cinético e N é a força normal que a superfície exerce sobre o 
corpo, ou seja: 
Fe = m eN 
 
A figura 1 ilustra as forças que atuam num corpo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROCEDIMENTO I: 
Determinação do coeficiente de atrito estático num plano horizontal. 
No esquema mostrado na figura 2, temos: 
 
 
 
 
 
N = Força normal 
P = Força peso 
F = Força externa 
FA = Força atrito 
 
( estático/cinético ) 
Fig. 1 
Fig. 2 
 ® 
 ® 
 ® 
 ® 
 
 ® ® 
 ® 
 FA 
 F 
 N 
 N 
P 
 FA F 
 P 
 
 
T0049Apost./2000.1/N 35 
 
O bloco de peso P
®
 está em repouso sobre o plano horizontal que faz uma 
reação normal N
®
. Puxe o corpo lentamente na horizontal através de um dinamômetro 
que permite ler a força F
®
 aplicada ao bloco para tentar movê-lo. Ao aplicar a força 
horizontal F
®
 surge a força de atrito Fe
®
, de intensidade igual a F, mesma direção e 
sentido contrário. 
 
Na iminência do movimento, temos: 
 
Fe = me N Þ m e = 
F
N
e 
como Fe = F e N = P, teremos: 
 
 
 
 
 
PROCEDIMENTO II 
Determinação do coeficiente de atrito estático num plano inclinado. Coloque o 
bloco sobre a prancha horizontal. Em uma das extremidades, levante-a lentamente até o 
bloco ficar na eminência do movimento, como indica a figura 3. 
Então na eminência do movimento as forças atuantes são as indicadas na 
figura 3. Como o bloco ainda está em repouso, podemos escrever: 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fe = Px Þ m e N = Px Þ m e = 
P
N
x , temos que: N = Py 
m e = 
y
x
P
P
 Þ m e = 
ccosP
csenP
q
q
 Þ m e = 
ccos
csen
q
q
 Þ m e = tgqc 
 
3. MATERIAL NECESSÁRIO: 
a) blocos 
b) dinamômetro 
c) prancha 
d) transferidor 
 m e = 
F
P
 
Fig. 3 
 N Fe 
 Px 
 Py 
 P q 
 q 
 
 
T0049Apost./2000.1/N 36 
EXPERIÊNCIA No 8 
 
 
DEFORMAÇÃO ELÁSTICA - MOLAS 
 
1. OBJETIVO: 
Determinar a constante elástica “K” de uma mola e de uma associação de 
molas. 
 
2. INTRODUÇÃO TEÓRICA: 
Os corpos materiais, quando sujeito à ação de forças, sofrem deformações. 
Estas deformações guardam relações com as forças que as produziram. A 
dependência entre a força aplicada e a deformação é uma lei física. 
Tomemos como exemplo uma mola helicoidal, submetida à ação de duas 
forças axiais, aplicadas nos seus externos. Conforme o sentido das forças, a mola 
poderá sofrer uma distensão (alongamento) ou uma compressão (encurtamento). Em 
qualquer caso, se a intensidade da força aplicada é relativamente pequena, observa-se 
que F a DX onde F é a força aplicada e DX a deformação ou variação de 
comprimento. Isto é, 
F = K . DX (Lei de Hooke) 
O fator de proporcionalidade K depende da estrutura do corpo deformado 
(mola) e é chamado “constante elástica” da mola. 
Se a força deformante for aumentando, chegará um ponto em que a relação 
acima (dependência linear) não é mais válida. Diz então, que o corpo (mola) 
ultrapassou o limite da elasticidade. 
 
PROCEDIMENTO 
Monte a estrutura como indica a figura 1. 
 
 
 
 
 
 
K 
Fig. 1 
 
 
T0049Apost./2000.1/N 37 
PROCEDIMENTO 
Determinação da constante elástica da mola através da Lei de Hooke. 
Anote na tabela 1 o nível do prato