Plano Inclinado MRU

6 - Introdução Teórica

Plano de inclinação

A primeira lei de Newton nos diz que: “se nenhuma força atua sobre um corpo, sua velocidade não pode mudar, ou seja, o corpo não pode sofrer nenhuma alteração” (HALLIDAY, Fundamentos da Física Vol. 1). Assim, Newton mostra que, um corpo em repouso tende a permanecer em repouso e um corpo em movimento retilíneo uniforme precisa de uma força que supere a resistência oferecida pela massa inercial para modificar o seu movimento. O movimento retilíneo uniforme ocorre quando sua velocidade é constante diferente de zero e sua aceleração é nula.

Para estudar o M.R.U. (movimento retilíneo uniforme), utilizamos o equipamento Plano Inclinado Kersting. O intuito deste estudo é a verificação do tempo que cada partícula leva para percorrer a mesma trajetória, estudar o ponto de encontro entre as partículas e comparar: tempo medido com tempo esperado; encontro entre os corpos medido e esperado.

Para tal, como base, utilizamos a equação da função horária em M.R.U:

S = S0 + VT

Onde:

S = posição final

S0 = posição inicial

V = velocidade e

T = tempo.

A equação foi aplicada a esfera metálica. Como o equipamento estava inclinado a um ângulo de 20º, a esfera metálica percorria a trajetória do ponto 0 ao ponto 400mm.

7 - Procedimento Experimental

Eleve o plano à 20º àcima da horizontal;

Com o auxílio do imã posicione a esfera na marca xo = 0 mm.

Libere a esfera, ligue o cronômetro e pare-o quando a esfera passar pelas marcas X1 = 50mm. Anote na tabela 1 a posição ocupada pelo móvel e o tempo transcorrido e suas respectivas incertezas experimentais.

Repita esta operação para X2 = 100mm, X3 = 150 mm, X4 = 200 mm, X5 = 250mm, X6 = 300mm, X7 = 350mm, X8 = 400mm, respectivamente.

Calcule a velocidade média em cada um dos percursos e complete a tabela 1.

Utilizando os valores de x e Δt da tabela 1 construa em uma folha de papel milimetrado o gráfico x versus Δt.

Utilizando os valores de v e t da tabela 1 construa em uma folha de papel milimetrado o gráfico de v versus Δt.

8 – Tabela 1

Posição ocupada (mm)

Incerteza da posição (mm)

Deslocamento (mm)

Incerteza no deslocamento (mm)

Intervalo de tempo (s)

Incerteza no intervalo de tempo (s)

Velocidade média (mm/s)

Incerteza da velocidade média (mm/s)

X0 = 0

δXn

ΔXn

δΔXn

Δtn

δΔtn

Vn=ΔXn/Δtn

δVn

X1 = 50mm

ΔX1=0,025

ΔX1=X1-X0=50mm

δΔX1=

Δt1=2,09s

Δδt1=

V1=

δV1=

X2 = 100mm

δX2=0,025

ΔX2=X2-X0=100mm

δΔX2=

Δt2=4,23s

δΔt2=

V2=

δV2=

X3 =150mm

δX3=0,025

ΔX3=X3-X0=150mm

δΔX3=

Δt3=6,38s

δΔt3=

V3=

δV3=

X4 =200mm

δX4=0,025

ΔX4=X4-X0=200mm

δΔX4=

Δt4=8,48s

δΔt4=

V4=

δV4=

X5 =250mm

δX5=0,025

ΔX5=X5-X0=250mm

δΔX5=

Δt5=10,59s

δΔt5=

V5=

ΔV5=

X6 =300mm

δX6=0,025

ΔX6=X6-X0=300mm

δΔX6=

Δt6=13,12s

δΔt6=

V6=

ΔV6=

X7 =350mm

δX7=0,025

ΔX7=X7-X0=350mm

δΔX7=

Δt7=15,27s

δΔt7=

V7=

ΔV7=

X8 =400mm

δX8=0,025

ΔX8=X8-X0=400mm

δΔX8=

Δt8=17,40s

δΔt8=

V8=

ΔV8=

Valores do plano inclinado 20º

Tempo 1

Tempo 2

Tempo 3

Tempo Média

X1