RELATÓRIO PLANO INCLINADO

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE CEUMA 
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL 
DISCIPLINA DE FÍSICA I 
 
DAYANE OLIVEIRA 38123 
ROLLANE COLINS SILVEIRA 31528 
RUDOLFO SCHEPP 31486 
CESAR LEANDRO JANSEN 38108 
HERLANE PAIVA 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO DA AULA EXPERIMENTAL 
TEMA: PLANO INCLINADO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SÃO LUÍS-MA, 
2014
 
DAYANE OLIVEIRA 38123 
ROLLANE COLINS SILVEIRA 31528 
RUDOLFO SCHEPP 31486 
CESAR LEANDRO JANSEN 38108 
HERLANE PAIVA 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO DA AULA EXPERIMENTAL 
TEMA: PLANO INCLINADO 
 
 
 
 
 
Relatório apresentado à disciplina de 
Física I do curso de Engenharia Civil da 
Universidade CEUMA para obtenção da 
nota parcial referente a 2ª nota 
regimental. 
 
Orientador: Prof. Aldo S. da Silva. 
 
 
 
 
SÃO LUÍS-MA, 
2014 
 
SUMÁRIO 
HABILIDADES E COMPETÊNCIAS ............................................................................................................ 4 
OBJETIVO ........................................................................................................................................................... 4 
FUNDAMENTO TEÓRICO ............................................................................................................................. 4 
MATERIAIS / MÉTODOS / MONTAGEM ................................................................................................ 6 
RESULTADOS / DADOS / GRÁFICOS ....................................................................................................... 8 
CONCLUSÃO .................................................................................................................................................... 10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
HABILIDADES E COMPETÊNCIAS 
 
Plano inclinado é um excelente exemplo para aplicação das Leis de 
Newton. Ele é utilizado, desde a antiguidade, para obtenção de vantagem mecânica, 
ou seja, para transportar objetos pesados para locais mais altos (como no caso de 
construções). 
 
OBJETIVO 
 
Reconhecer os efeitos da força motora Px e sua equilibrante (tensão, 
atrito, etc.). Reconhecera dependência de Px e Py como função do ângulo de 
inclinação rampa, da massa e da aceleração gravitacional no local. Identificar o 
plano inclinado como uma máquina simples e determinara vantagem mecânica Vm. 
Identificar todas as forças atuantes no móvel. 
 
FUNDAMENTO TEÓRICO 
 
De acordo com as leis de Newton quando um corpo qualquer se move 
sem atrito em plano inclinado, a componente P, do peso se cancela com a Força 
Normal, sendo assim, sua força resultante é responsável por sua aceleração. Se sua 
aceleração for constante, tem como equação: 
X =Xo + Vo t + ½ a t² (1) 
A velocidade será dada por: 
V=Vo+ a.t (2) 
Tomando como origem a posição inicial do corpo, Xo=0, a equação que 
caracteriza o movimento é: 
X=1/2a.t² (3). 
Da equação (2) isolamos a variável tempo, t, e substituímos na expressão 
(1). Obtemos : 
V²=Vo²+2.a.x 
A qual utilizamos para determinar a velocidade instantânea em cada 
posição do objeto que se encontra em MRUV. 
Plano inclinado é uma superfície plana e inclinada que forma um ângulo 
 
menor que 90º com a superfície horizontal. 
Tábuas que se apoiam no solo por uma de suas extremidades e num 
caminhão pela outra, sobre a qual operários empurram 'cargas', são exemplos de 
planos inclinados. Toda máquina simples é um dispositivo, tecnicamente uma única 
peça, capaz de alterar uma força (seja em intensidade e/ou direção e/ou sentido) 
com o intuito de ajudar o homem a cumprir uma determinada tarefa com um mínimo 
de esforço muscular. De modo geral, o objetivo da máquina é multiplicar a 
intensidade de uma força. Supondo que o atrito seja desprezível num plano inclinado, 
basta um impulso inicial para tirar o objeto do repouso e depois basta uma força de 
módulo igual à projeção da força peso na direção do plano inclinado. Dessa forma, o 
objeto será levado plano acima com velocidade constante. 
 
 
MATERIAIS / MÉTODOS / MONTAGEM 
 
Rampa (representando o plano inclinado) 
Com sensores fotoelétricos digitais 
 
Carrinho com régua segmentada(corpo de prova com espaçamento de 18 
mm) 
 
 
INTERFACE LAB200 USB 
 
Desenvolvido para ambientes Windows XP / 7 / 8, este conjunto, 
com software e interface, é eficiente para a aquisição de dados em experimentos. O 
 
software recolhe e armazena os dados, permitindo que sejam analisados em tabelas 
e gráficos. A interface pode ser ligada em computadores através da entrada USB. 
Sua função é enviar sinais adquiridos a partir de sensores para o computador. 
 
SENSOR FOTOELÉTRICO 
 
Esse sensor tem objetivo medir a velocidade de um corpo em queda livre, 
para fazer a medição usamos uma régua que contem parte azuis e transparentes 
quando a primeira parte azul passa por o sensor fotoelétrico inicia-se um tempo e 
quando passa pelo segundo para o tempo e inicia outro e assim sucessivamente. 
Depois ele manda para uma interface, o software recolhe e armazena os dados, 
permitindo que sejam analisados em tabelas e gráficos 
 
CORPO DE PROVA 
 
O corpo de prova com 10 intervalos iguais, quando em queda, faz desfilar 
pela frente do sensor as dez máscaras diferentes. O sensor utilizado é excitado 
sempre que seu feixe de luz é interrompido, logo, durante a queda do corpo de 
prova, o sensor ativa 10 vezes, uma em cada linha base de cada máscara localizada. 
 
RESULTADOS / DADOS / GRÁFICOS 
 
EXPERIÊNCIA: Calcular o tempo em queda livre de uma régua com dez 
partes cada uma delas com 18 mm. 
 
ANDAMENTO DAS ATIVIDADES 
 
DADOS OBTIDOS NA 1ª EXPERIÊNCIA: 
 
Medição total da régua: (2 sensores) 
 
 
Tabela com os resultados parciais a cada intervalo (2 sensores) 
 
 
 
Gráfico de aceleração (2 sensores) 
 
 
 
CONCLUSÃO 
A partir deste experimento, foi possível concluir e calcular a velocidade 
que um corpo (régua) quando está em queda livre e está sujeito única e 
exclusivamente à ação de seu próprio peso. Isto é, não sendo aplicado nenhuma 
outra força.