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Prática Plano Inclinado

Por:   •  21/5/2015  •  Relatório de pesquisa  •  1.419 Palavras (6 Páginas)  •  382 Visualizações

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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


  1. 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);

  1.  OBJETIVOS

. Estudar o plano inclinado;

. Determinar o coeficiente de atrito estático de um plano inclinado.

  1. 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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