Prática Plano Inclinado
Por: carolformentini • 21/5/2015 • Relatório de pesquisa • 1.419 Palavras (6 Páginas) • 386 Visualizações
UNIVERSIDADE FEDERAL DO SUL E SUDESTE DO PARÁ
INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS E ENGENHARIA
CURSO DE ENGENHARIA MINAS E MEIO AMBIENTE
PLANO INCLINADO
CAROLINA FORMENTINI ARAUJO SOUZA
LUCAS FREIRE SAMPAIO GOUVEIA
THAYNÁ FRANÇA GUIMARÃES
ZORAIDE MARIA MAGALHÃES TOCANTINS
Marabá/PA
Maio/2015
CAROLINA FORMENTINI ARAUJO SOUZA
LUCAS FREIRE SAMPAIO GOUVEIA
THAYNÁ FRANÇA GUIMARÃES
ZORAIDE MARIA MAGALHÃES TOCANTINS
PLANO INCLINADO
Relatório da prática experimental “Movimento Parabólico: Lançamento de Projétil”, realizada em abril de 2015, da disciplina Física Geral I, turma E01, ministrada pelo Prof. Dr. José Elisandro de Andrade, na Universidade Federal do Sul e Sudeste do Pará.
Marabá/PA
Maio/2015
ÍNDICE
1. Fundamentação Teórica ....................................................................................... 03
2. Objetivos................................................................................................................ 06
3. Materiais e Métodos.............................................................................................. 07
4. Resultados e Discussões...................................................................................... 08
5. Conclusão.............................................................................................................. 13
6. Bibliografia............................................................................................................. 14
- FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
O lançamento parabólico é caracterizado por um corpo sendo lançado com determinada velocidade (V0), que terá trajeto determinado pelo ângulo de lançamento com a horizontal, altura, aceleração da gravidade e resistência do ar, sendo que, esta última foi desprezada nos cálculos do presente relatório. A aceleração utilizada é a aceleração gravitacional, considerada então como 9,78m/s².
O movimento descrito pelo projétil é o resultado da composição de dois movimentos simultâneos e independentes: o movimento vertical uniformemente variável (cuja aceleração é a gravitacional) e o movimento horizontal uniforme (não há aceleração).
A ênfase do estudo deste relatório foi o alcance, representado pela distância horizontal que o corpo percorre desde seu lançamento (ao sair da rampa) até o instante em que toca o papel do aparato utilizado.
[pic 1]
Figura 1: Diagrama ilustrativo do lançamento parabólico. (Fonte: www.brasilescola.com/fisica/lancamento-horizontal-no-vacuo.htm)
As equações para movimento parabólico serão as mesmas do movimento bidimensional, já que, este apresenta simultaneamente o movimento uniformemente variável e o movimento uniforme.
Para a dedução da fórmula de velocidade inicial foi utilizado o princípio de conservação de energia, igualou-se a energia potencial gravitacional (U) do projétil antes do movimento com a sua energia cinética (K) quando em movimento.
[pic 2]
[pic 3]
[pic 4]
(Eq. 1)[pic 5]
Em que:
= velocidade inicial (m/s);[pic 6]
g= aceleração da gravidade (m/s²);
h= altura do aparato (m);
Para a dedução da fórmula do alcance teórico, foi utilizada a fórmula da determinação do espaço para o movimento horizontal uniforme; e a fórmula para determinação do espaço para o movimento vertical uniformemente variado.
Movimento horizontal uniforme:
Considerando: e [pic 10][pic 7][pic 8][pic 9]
[pic 11]
(Eq. 2.1)[pic 12]
Movimento vertical uniformemente variado:
Considerando: , [pic 13][pic 14][pic 15]
[pic 17][pic 16]
(Eq. 2.2)[pic 18]
Substituindo a equação 2.1 na equação 2.2, tem-se:
[pic 19]
Por fim, tem-se:
(Eq. 2)[pic 20]
Em que:
: alcance teórico (m);[pic 21]
: velocidade inicial (m/s);[pic 22]
: altura da queda da esfera (m);[pic 23]
: aceleração da gravidade (m/s2).[pic 24]
O erro relativo (ε) é calculado simplesmente subtraindo o valor teórico pelo valor experimental e dividindo-se o resultado pelo valor teórico obtido e multiplicando o resultado por 100% para encontrar em percentual.
(Eq. 3)[pic 25]
Em que:
Valor teórico = Alcance do projétil teoricamente (m);
Valor experimental = Alcance médio dos lançamentos (m);
OBJETIVOS
. Estudar o plano inclinado;
. Determinar o coeficiente de atrito estático de um plano inclinado.
- MATERIAIS E MÉTODOS
3.1 Materiais Utilizados
Para a realização deste experimento, fez-se necessário montar um aparato experimental composto por: (1) Plano inclinado, (2) Bloco de madeira para massas.
Figura 1: Aparato com os materiais utilizados.
3.2 Métodos
Inicialmente, sobre a superfície da mesa, orientada horizontalmente, foi colocado o plano inclinado, colocou-se nele o bloco de madeira, sempre com a mesma posição inicial (como representado na figura 1). Um integrante do grupo ficou responsável por erguer a parte móvel do aparato, fazendo assim com que o ângulo de inclinação do plano aumentasse gradativamente até que o objeto deslizasse, percebida a eminência do movimento, os demais integrantes do grupo analisaram e registraram o ângulo fornecido pela escala presente no aparato. Esses procedimentos foram realizados dez vezes. Assim, completou-se a tabela 1 mostrada mais abaixo, para em seguida calcular o ângulo médio, desvio padrão, incertezas e o coeficiente angular do valor médio.
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