Plano inclinado

Prévia do material em texto

LICENCIATURA EM FÍSICA
COMPONENTE CURRICULAR: FÍSICA EXPERIMENTAL I
PROFESSOR: DAVI DANTAS 
INTEGRANTES:
CARLOS JUNIOR BESERRA SOBREIRA;
FRANCISCO ADREONES FREITAS DE CARVALHO;
FRANCISCO BRUNO DA SILVA;
JENNIFER MIRIAM ALVES LINHARES;
LYNNARA ALVES PEREIRA;
RUTH VERAS RODRIGUES.
PRÁTICA 5: EQUILÍBRIO DE UM MÓVEL EM UM PLANO INCLINADO.
Crateús – Ce
2018
1. OBJETIVOS
➢ Reconhecer os efeitos da componente vetorial do peso na direção do plano inclinado
reconhecido aqui como Px (força responsável pelo movimento) e as forças que e a equilibram
como a tensão, compressão, atrito, etc; 
➢ Determinar a componente da força peso P na direção y (perpendicular a rampa),
determinando a dependência de Px e Py em função do ângulo de inclinação da rampa e em
função da massa envolvida e da aceleração da gravidade no local. 
2. MATERIAL
➢ 01 plano inclinado de inclinação ajustável; 
➢ 01 escala angular; 
➢ 01 carro com conexão flexível;
➢ 02 massas acopláveis de 50 g;
➢ 01 dinamômetro de 2 N.
 
3. INTRODUÇÃO
O plano inclinado constitui um elemento essencial nos cálculos físicos que tangem a
realização de uma tarefa, funcionando como uma máquina simples, tal qual uma alavanca ou
uma roldana. A força aplicada pelo indivíduo fica reduzida, fazendo assim que ele realize um
trabalho menor do que ele exerceria sem o plano inclinado. Dentro do contexto histórico,
temos um exemplo de utilização do plano inclinado para a explicar um fenômeno científico
proposto por Galileu Galilei, onde ele verificou que os corpos independentemente de suas
massas, quando soltos da mesma amplitude, chegam ao mesmo tempo no solo.
 Também acredita-se que os egípcios usaram um plano inclinado na construção das
pirâmides, da forma de uma rampa para transportar os blocos até o topo delas, mas isso não é
tão provável, visto que a construção das pirâmides ainda é um mistério. A prática realizada
tinha como intuito determinar a componente da força peso P na direção y (perpendicular a
rampa), determinando a dependência de Px e Py em função do ângulo de inclinação da rampa
e em função da massa envolvida e da aceleração da gravidade no local, para isso, foi utilizado
um plano inclinado de inclinação ajustável para atuar como superfície para o corpo, além
disso, o ângulo de inclinação foi obtido a partir de uma escala angular, assim, a prática foi
executada.
4. PROCEDIMENTOS
Figura 2: Materiais utilizados na prática
1. Determinamos o peso P do móvel formado pelo conjunto carro mais duas massas
acopladas , P = 1, 2 N;
2. Executamos a montagem com os materiais da figura 2;
3. Regulamos a inclinação do plano inclinado até o ângulo desejado. O valor do ângulo
por nós escolhido: Ɵ = 20 º;
4. Verificamos o “Zero” no dinamômetro;
5. Prendemos o móvel pela conexão flexível ao dinamômetro;
6. Faça o diagrama de forças que atuam neste momento sobre o móvel, identificando
cada uma delas. 
Figura 1: Plano inclinado
5. ANÁLISE DOS RESULTADOS E CONCLUSÕES
1. Caso o móvel fosse solto do dinamômetro o que você supõe que ocorreria a ele? Justifique
sua resposta.
Resposta: A força exercida pelo dinamômetro é a força que proporcionou o equilíbrio, no
entanto ao soltar o dinamômetro o móvel concluiu sua trajetória e desceu o plano inclinado
até tocar a superfície.
2. Sabendo que a força peso atua perpendicularmente a base do plano, justifique o fato de,
quando livre, o móvel executar um movimento ao longo da rampa. Qual o agente físico
responsável por esse deslocamento?
Resposta: A força peso é perpendicular a base do plano, porém ela pode ser dividida em duas
componentes Px e Py. A componente Py se anula com a força normal, já a componente Px é a
responsável pelo móvel executar o movimento ao longo do plano inclinado.
3. Com o valor da força peso do móvel e a inclinação da rampa, faça um esboço identificando
as características da componente Px.
4. Qual a orientação da componente Px na rampa?
Resposta: Diagonal descendente para a direita.
5. Qual a orientação e o módulo da força de tensão T (força aplicada pelo dinamômetro)?
Resposta: Diagonal ascendente para a esquerda, ou seja, a mesma direção da componente Px,
porém com sentido oposto.
6. Faça um paralelo entre a força de tenção T com o valor da componente Px. Caso haja
diferença calcule o percentual de erro e justifique-o.
1,2
20º =
0,41N
7. Dê a orientação e calcule o valor da força normal N.
8. Eleve o topo da rampa de modo que seu ângulo se aproxime de 90º e determine para que
valores tendem as componentes Px e Py. Justifique sua resposta.
Resposta: A componente Px se aproxima do valor do peso, pois a inclinação se aproxima do
ângulo de 90º. Já a componente Py cada vez mais tende a zero, pelo mesmo motivo da
componente P do peso.
6. CONCLUSÃO
Através da prática realizada, concluímos que um plano inclinado funciona próximo ao
que se verifica nos livros didáticos, no laboratório utilizamos os materiais citados
anteriormente nos procedimentos, para verificar tal veracidade. Os resultados obtidos com a
prática foram próximos aos valores que já esperávamos, portanto os erros encontrados
ocorreram devido a má leitura do dinamômetro.
6.1. Cálculo dos erros:
Referências
Nussenzveig, Herch Moysés: Curso de Física básica/ H. Moysés Nussenzveig – 4ª edição –
São Paulo: Edgard Blucher, 2002.