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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO – UFERSA CAMPUS-CARAÚBAS TURMA: 4 DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE MECÂNICACLASSICA PROFESSOR (A): RONER FERREIRA DA COSTA AEFERSON MILLANO DE SOUSA FERNANDES FERNANDA BEATRIZ AIRES DE FREITAS ISNARA VICTÓRIA SILVEIRA DE MENEZES ITALO JONAS DE SOUSA ALENCAR JOSE ARTHUR BATISTA DE SOUSA EQUILÍBRIO EM UM PLANO INCLINADO CARAÚBAS-RN, JUNHO DE 2014 SUMÁRIO 3INTRODUÇÃO � 4OBJETIVOS � 5DESENVOLVIMENTO TEÓRICO � 5MATERIAL UTILIZADO � 5PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL E RESULTADOS � 8CONCLUSÃO � 9REFERENCIA BIBLIOGRAFICA � � INTRODUÇÃO Este trabalho foi feito com a finalidade de estudar corpos impostos sobre planos inclinados e as forças atuantes sobre eles, através de cálculos e experimentos pudemos comprovar diversos aspectos, como forças necessárias para manter o corpo em repouso mesmo em um plano inclinado com a aceleração da gravidade agindo sobre ele. OBJETIVOS A prática tem como objetivo estudar equilíbrio de corpos em determinados plano inclinado e as forças que atuam sobre ele. Além de testar experimentalmente a lei da física que determina as condições de equilíbrio em um plano inclinado. DESENVOLVIMENTO TEÓRICO O peso P de um objeto em um plano inclinado, o qual tem o ângulo α de inclinação com a horizontal, pode ser decomposto em uma força Py contra o plano inclinado e uma forma Px para baixo, ao longo do plano. As forças Px e Py são vetores componentes para a força P. O ângulo θ entre a componente Py contra o plano inclinado e o peso P é igual ao ângulo inclinado α. Desde que θ = α, Px = P.senθ e Py = P.cosθ. A força mínima necessária para manter um objeto em equilíbrio no plano inclinado tem a mesma magnitude de Px, mas esta em sentido oposto. MATERIAL UTILIZADO Um plano inclinado com ajuste angular regulável Duas massas acopláveis de 50g Um carrinho com conexão para dinamômetro Um dinamômetro PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL E RESULTADOS Inicialmente determinou-se o peso do carrinho com as duas massas de 50kg acopladas com o auxilio do dinamômetro. Como no dinamômetro obtivemos o peso em Newton (N) foi necessário calcular a sua massa através de: m = P/g = 1,62/10 m = 0,162 kg Posteriormente ajustou-se o plano com um ângulo α de 30º (escolhido pelo grupo). Verificou-se o dinamômetro zerado. Montou-se um esquema sobre o plano inclinado com o carrinho preso ao dinamômetro, atentando para que a escala móvel não atritasse com a capa. Como mostra o esquema abaixo: A partir disso foi possível analisar o esquema, para responder as questões a seguir. Faça o diagrama de forças que atuam neste momento sobre o móvel, indicando cada uma delas. Caso o móvel fosse solto do dinamômetro, o que aconteceria com ele? Justifique a sua resposta. Se o móvel fosse solto o carrinho sairia do repouso e assim entraria em movimento, tendo uma aceleração no mesmo. Qual é o agente físico responsável pelo movimento do móvel ao longo da rampa? O agente físico responsável pelo movimento do móvel é a aceleração, sendo maior para um plano de ângulo (inclinação) maior e menor aceleração para um de ângulo (inclinação) menor. Qual o valor da aceleração do móvel na direção do plano inclinado, caso o móvel fosse solto? a = g . sen θ a = 10 . sen30º a = 5 m/s2 Calcule o valor da força normal N. N = m . g . cos θ N = 0,162 . 10 . cos 30º N = 1,40 N Para que valores tendem as componentes Px e Py quando o plano inclinado tende ao ângulo de 90º. Justifique a sua resposta. Quando tente a 90º o Py = m . g. cos θ = 0,16 . 10 . cos90 = 0 Px = m . g . sen θ = 0,16 . 10 . sem 90º = 1,6N De acordo com as componentes do peso tem-se que não há força no eixo y e no eixo x é de 1,6N. Ainda foi possível determinar a massa, usando uma outra formula, para comprovarmos sua veracidade. m = T / g . senθ m = 0,8 / 10 . sen30º m = 0,16 kg Assim comprovamos que a massa é realmente 0,16kg. CONCLUSÃO Depois de todos os cálculos realizados podemos tirar as conclusões necessárias sobre os corpos em planos inclinado, como por exemplo, a força necessária para deixá-lo em repouso ou entrar em movimento. E com o diagrama de força poder representar todas as forças de uma maneira mais pratica, completando assim os nossos objetivos propostos inicialmente. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA Sears & Zemanski, Young & Freedman, Física I, Mecânica, 12ª Edição, Person 2008
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