Laboratório De física Plano Inclinado

Introdução

Primeira lei de Newton:

Um corpo manterá seu estado de movimento com velocidade constante se nenhuma força agir sobre ele, isso nos leva a primeira lei de Newton. Se nenhuma força atua sobre um corpo, sua velocidade não pode mudar, ou seja, o corpo não pode sofrer uma aceleração. Se o corpo esta em repouso permanece em repouso, se esta em movimento continua com a mesma velocidade e mesma orientação.

Segunda lei de Newton:

A força resultante que age sobre um corpo é igual ao produto da massa do corpo pela aceleração. A força resultante que age sobre um corpo de massa m está relacionada à aceleração do corpo através da equação:

Fres = m.a

Terceira lei de Newton:

Dois corpos interagem quando empurram ou puxam um ao outro, ou seja, quando cada corpo exerce uma força sobre o outro. Quando dois corpos interagem, as forças que cada corpo exerce sobre o outro são iguais em modulo e têm sentidos opostos. Sempre que dois corpos interagem, um par de forças da terceira lei de Newton esta presente.

Princípio da inércia

Referenciais Inerciais: os referenciais para os quais as leis de Newton são validas são chamados de referenciais inerciais. Os referenciais para os quais as leis de Newton não são validas são chamados de referenciais não inerciais.

Força

Uma força pode causar uma aceleração de um corpo. Assim, definimos a unidade de força em termos da aceleração que uma força imprime a um corpo de referencia. Uma força é medida, portanto, pela aceleração que produz. Entretanto aceleração é uma grandeza vetorial pois possui um módulo e uma orientação. Por definição uma força que produz uma aceleração de 1m/s2 em uma massa de 1kg tem um modulo de 1Newton (1N).

Força Normal

O nome vem do termo matemático normal, que significa perpendicular. A força que o piso exerce sobre você é perpendicular ao piso. Quando um corpo exerce uma força sobre uma superfície, a superfície ainda que aparentemente rígida, se deforma e empurra o corpo com uma força normal FN que é perpendicular à superfície.

Atrito

A força de atrito é a força exercida sobre um corpo quando o corpo desliza ou tenta deslizar sobre uma superfície. A interação dos átomos do corpo com os átomos da superfície faz com que haja uma resistência ao movimento, a resistência é considerada uma força. A força é sempre paralela à superfície e tem o sentido oposto ao do deslizamento. Em uma superfície ideal, a força de atrito é desprezível.

Plano Inclinado

FN

Fat

Px

Py P θ

Figura 1: esquema de um plano inclinado.

Através do plano inclinado podemos decompor e somar as forças.

Procedimento/ Resultados

Nessa tapa do experimento foi utilizado um kit de plano inclinado e três blocos com massas diferentes (bloco 01: 181,5 grs./ bloco 02: 146,47 grs./ bloco 03 171,25 grs.) No qual foi determinado através de testes o coeficiente de atrito estático máximo entre o corpo e o plano inclinado.

Um bloco é colocado sobre o plano inclinado e o ângulo de inclinação é aumentado até que fique na eminencia do movimento. Veja os resultados:

EMINÊNCIA DOS PESOS

PONTO ESTÁTICO

ÂNGULO = 13,5°

bloco 01: 181,50 grs

Fr = m.a

Fat = µe.Fn

Fn=Py.cosӨ

Px = Psen Ө

Fr = Px – Fat

Px – Fat = m.a

Px = µe.Fn

P.sen Ө = µe.P.cos Ө

µe = P.sen Ө

P.cos Ө

µe = tang

µe = 0,233

0,972

µe = 0,24

ÂNGULO = 16°

PESO 03: 171,25grs

µe = P.sen Ө

P.cos Ө

µe = tang

µe = 0,27

0,96

µe = 0,28

ÂNGULO = 17°

PESO 02: 146,47grs

µe = P.sen Ө

P.cos Ө

µe = tang

µe = 0,14x0,29

0,14x0,95

µe = 0,04

0,13

µe = 0,30

BLOCO ÂNGULO μe

1 massa: 181,50 grs. 13,5° 0,24

2 massa: 146,47 grs. 17,0° 0,30

3 massa: 171,25 grs. 16,0° 0,28

Tabela 01: dados comparativos.

Plano Inclinado:

Modelo onde foi realizado o experimento

Figura 2: plano inclinado, modelo utilizado no experimento.

Nessa outra etapa do experimento foi utilizado os mesmos corpos(