Relatório Momento de Inercia

[pic 1]

Física Experimental I

Relatório

(Plano inclinado sem atrito)

Aluno:

Professor:

JANUÁRIA – MG

2023

FÍSICA EXPERIMENTAL I

Relatório
(Plano inclinado sem atrito)

Relatório de aula prática sobre o experimento de Estudo do movimento em plano inclinado sem atrito: Explorando o atrito do ar, realizado na disciplina de Física Experimental I, do curso de Licenciatura em Física, do IFNMG Campus Januária.

 

JANUÁRIA - MG

2023

SUMÁRIO:

OBJETIVOS DA EXPERIÊNCIA:        4

INTRODUÇÃO:        4

MATERIAIS UTILIZADOS:        5

DESENVOLVIMENTO        6

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL:        6

RESULTADOS E DISCUSSÕES:        8

CONCLUSÃO:        9

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OBJETIVOS DA EXPERIÊNCIA:

• Medir a aceleração de um objeto que se move em um plano inclinado sem atrito;
• Coletar e tratar dados de forma sistemática;
• Organizar dados de acordo com a teoria, de forma a possibilitar a linearização de curvas;
• Realizar passo a passo a regressão linear e interpretar os parâmetros obtidos.

INTRODUÇÃO:

O estudo do movimento em plano inclinado sem atrito é um tópico fundamental na física, pois permite entender a dinâmica de corpos em movimento em superfícies inclinadas sem a interferência do atrito. Em um plano inclinado sem atrito, a única força que atua sobre o corpo é a força da gravidade, que é responsável por sua aceleração ao longo da superfície inclinada. Essa aceleração pode ser descrita matematicamente por equações simples, que relacionam o deslocamento do corpo ao longo do plano com o tempo decorrido. Neste experimento, exploraremos as propriedades de um plano inclinado sem atrito, medindo a aceleração de um objeto em um trilho de ar, coletando e tratando dados de forma sistemática e interpretando os resultados a partir de uma regressão linear.

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MATERIAIS UTILIZADOS:

Para este experimento, foram utilizados os seguintes materiais:

• Trilho de ar;
• Carrinho;
• Cronômetro digital;
• Turbina de ar;
• Sensor óptico;
• Balança digital;
• Fita métrica fixada ao trilho.

 Itens complementares também utilizados:

• calculadora científica;
• software Excel.

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Figura 1: principais materiais utilizados.

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Figura 2: cronômetro digital utilizado.

DESENVOLVIMENTO

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL:

Primeiramente, os equipamentos foram calibrados para garantir a precisão das medições. Em seguida, foi ligado o ar responsável por diminuir o atrito entre o carrinho e o trilho. Um dos sensores ópticos, responsável por disparar o cronômetro, foi posicionado próximo ao carrinho para que, quando o carrinho fosse liberado a partir do repouso, o sensor disparasse o cronômetro imediatamente, evitando assim que houvesse qualquer demora de tempo entre o carrinho ser abandonado e o cronômetro disparado, pois, para facilitar achar a aceleração se deseja que a velocidade inicial esteja próxima de zero já que a equação a ser utilizada no experimento se trata da função horária do espaço do MRUV dada por:

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(1)

Assumindo que  seja igual a zero podemos reescrever a equação da seguinte maneira:[pic 5]

[pic 6]

(2)

O segundo sensor óptico, que era responsável por pausar o cronômetro, foi colocado próximo ao fim do trilho. Com isso, o carrinho foi abandonado e o tempo que ele levou para se deslocar entre um sensor e outro foi medido pelo cronômetro. Este tempo, juntamente com a distância entre os sensores, foi anotado na tabela 1.

Em seguida, o segundo sensor foi deslocado um pouco para cima e novamente foram feitas as medições, repetindo-se o processo até obter 5 tempos e 5 deslocamentos distintos. Todo o procedimento foi feito de forma que se utilizasse quase que por completo o trilho, garantindo assim uma boa precisão dos resultados.

Medida (N)	[pic 7]	[pic 8]	[pic 9]	[pic 10]	[pic 11]	[pic 12]
1	1,968	0,682	3,873	2,641	15,000	0,465
2	1,737	0,532	3,017	1,605	9,102	0,283
3	1,458	0,382	2,126	0,812	4,520	0,146
4	1,094	0,232	1,197	0,278	1,433	0,054
5	0,625	0,082	0,391	0,032	0,153	0,007

Tabela 1: Resultados obtidos das medidas de tempo e deslocamento.

[pic 13]

Figura 3: Gráfico de d versus t.

Através deste gráfico podemos concluir que os dados obtidos experimentalmente estão de acordo com a teoria, sendo descrito pela equação 1.

A partir dos dados da tabela 1 podemos linearizar esta curva de modo a possibilitar realizar uma regressão linear. Para linearizar podemos fazer as seguintes alterações na equação 2:

...