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UNIVERSIDADE DE BRASILIA INSTITUTO DE FISICA DISCIPLINA: FISICA 1 EXPERIMENTAL TURMA: D 1º SEMESTRE 2018 RELATÓRIO DO EXPERIMENTO 1 DATA DE RELIZAÇÃO: 14/03/2018 GRUPO: 3 ALUNOS: CLEITON ANTÔNIO SOBRINHO – 16/0157960 JOÃO VITOR BRITO MENDONÇA - 18/0048406 VINICIUS DO AMARAL SANTOS – 18/0068261 Título: Lançamento de projétil 1.Objetivos Relacionar a altura, da qual a esfera é abandonada na rampa, com o alcance horizontal. Reconhecer, no movimento de lançamento, a combinação de dois movimentos retilíneos e determinar a velocidade de lançamento a partir da medida do alcance e do tempo de queda. Relacionar as transformações energéticas sofrida pela energia potencial inicial ao rolar a esfera pela rampa. Utilizar o princípio da conservação da energia para determinar a energia cinética de rotação. 2.Dados experimentais O experimento consiste em soltar uma esfera de aço de 4 pontos distintos fazendo 10 lançamentos iguais para cada ponto selecionado, abandonando a esfera do mesmo ponto da rampa e sempre do mesmo modo, fazendo a esfera percorrer livremente a canaleta até chegar ao chão. Foi feita a medição da altura (h) de cada ponto escolhido em relação a saída da rampa (h1, h2, h3, h4), foi medido também o alcance horizontal médio da esfera (Rm) a partir de cada ponto na rampa (Rm1, Rm2, Rm3, Rm4) e o foi desenhado, com um compasso, um circulo que envolveu todos os pontos dos 10 lançamentos de cada posição escolhida na rampa e em seguida foi medido o raio desses círculos que representa a incerteza da medida do alcance (∆R). Figura 1 - Funcionamento do experimento Uma balança digital com precisão 0,1g foi utilizada para medir a massa da esfera de aço. Massa da esfera (m) = 11,33 ± 0,1g Assim, chegou-se no valor de (R) que mostra o alcance médio (Rm) e o desvio da medida do alcance (ΔR) correspondente a cada ponto de partida. R = Rm ± ∆R Tabela 1 – Valores para o alcance em função de cada posição na rampa Posição Altura (h) Rm ± ∆R 1 25,00 cm 61,50 ± 1,00 cm 2 16,00 cm 47,75 ± 1,25 cm 3 9,50 cm 36,65 ± 1,35 cm 4 5,20 cm 22,55 ± 0,75 cm Após isso foi medida com uma régua com a menor precisão de 1 mm a altura da saída da rampa até o chão (Hm) e a sua incerteza (∆H), que devido ser um instrumento manual seria a sua menor precisão divido por 2. H = Hm ± ∆H H = 90,3 ± 0,05 cm Em seguida calculou - se o tempo de queda a partir da altura (H) e da constante da gravidade (g = 980 cm/), calculou -se também a incerteza do tempo: H = g tm= tm = 0,429 s tm = 0,43 s ∆t = ∆H ∆t = 1,18 s t = tm ± ∆t t = 0,43 ± 1,18 s Com posse dos valores do tempo de queda e do alcance calculou – se o modulo da componente horizontal da velocidade a partir de cada posição de lançamento da rampa e a sua incerteza. v = ∆R / t ∆v = v v = vm ± ∆v Tabela 2 – velocidade horizontal e sua incerteza em função das posições na rampa Posição Altura (h) vm ± ∆v 1 25,00 cm 143,02 ± 2,36 cm/s 2 16,00 cm 111,04 ± 2,93 cm/s 3 9,50 cm 85,23 ± 3,16 cm/s 4 5,20 cm 52,44 ± 1,75 cm/s A partir da altura h, acima do nível de saída da rampa, determinou - se a energia potencial do projétil no instante em que o projétil é solto sobre a rampa. U = Um ± ∆U Um = mgh ∆U = Um Tabela 3 – Energia potencial e sua incerteza em função das posições da rampa Posição Altura (h) Um ± ∆U 1 25,00 cm 27,75 ± 0,30 J 2 16,00 cm 17,76 ± 0,21 J 3 9,50 cm 10,54 ± 0,15 J 4 5,20 cm ± 0,10 4
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