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Relatório de física
Tipologia: Provas
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Disciplina: Física Experimental I Professor: Helder Tanaka Alunas: Géssica Carvalho, Kézia Ribeiro, Michelle Passos, Mylliane Mendes.
Porto Seguro – Ba Julho – 2013 TÍTULO Decomposição de forças no plano inclinado
Possivelmente o plano inclinado é a maquina simples mais antiga do mundo. As civilizações primitivas já utilizavam superfícies inclinadas para subir encostas e transportar cargas em desníveis. Acredita-se que a construção das pirâmides do Egito foi facilitada pelo plano inclinado. Na dinâmica as leis de Newton são as leis que descrevem o comportamento de corpos em movimento, formuladas por Isaac Newton. Descrevem a relação entre forças agindo sobre um corpo e seu movimento causado pelas forças. Essas leis foram expressas nas mais diferentes formas nos últimos três séculos.
Corpos deslizam ao longo de superfícies inclinadas. O plano inclinado é, na verdade uma superfície plana elevada a uma altura h, que forma um ângulo θ em relação a horizontal. Para analisar o movimento, é necessário decompor uma das forças, deve-se observar a direção do movimento como uma das direções de decomposição. Observando a figura abaixo o movimento do bloco deve ser ao longo da reta x, portanto será usado as direções X e Y para decomposição.
Da figura acima ,podemos tirar:
Após a decomposição, podemos ver que na direção y não há movimento, desta forma a normal (N) se cancela com peso (Py). Portanto, a resultante das forças sobre o bloco é a componente Px.
O peso do carrinho foi de 1,32N. Para o ângulo de 20° tem-se 0,4N como a média da força de tração T determinada pelo dinamômetro e para o ângulo de 35° a média foi de 0,68N. Com base no diagrama pôde-se observar que, um objeto tendo um peso P em um plano inclinado, exerce uma força Py contra o plano inclinado e uma força Px para baixo do plano. As forças Px e Py são vetores componentes para a força P. Para calcular estas forças Px e Py temos, Px = P.senθ e Py = P. cosθ. A força mínima necessária para manter um objeto em equilíbrio no plano inclinado tem a mesma magnitude de Fx, mas, esta em direção oposta.
Figura 2. Decomposição de P no plano inclinado.
Caso o móvel fosse solto do dinamômetro, ele desceria do plano inclinado, pois a força de tensão deixaria de atuar no sistema, fazendo com que a força resultante do eixo ‘x’ seja igual a Px, que por conseguinte faz com que o objeto desloque na mesma direção e sentido da componente antes dita, os
fatores que influenciam para tanto são a aceleração da gravidade e a massa do objeto.
Cálculo de Px e Py do ângulo de 20°: Px Px Px Px P.senθ 1,32.sen20° 1,32.0,34 0, Py Py Py Py P.cosθ 1,32.cos20° 1,32.0,94 1,
Cálculo de Px e Py do ângulo de 35°: Px Px Px Px P.senθ 1,32.sen35° 1,32.0,57 0, Py Py Py Py P.cosθ 1,32.cos35° 1,32.0,82 1,
Como se observou através dos cálculos, a componente Px > T em todos os ângulos diferente da teoria, que afirma que Px = T. O percentual de erro do valor da força de tração T com o valor da força componente Px, de cada ângulo foi calculado:
Para o ângulo de 20° T = 0,4 N ------x logo:
O percentual de erro entre Px e T. Px = 0,45 N ------ 100% X = 88,8%, isto implica dizer que o percentual de erro e de apenas 11,2%. O percentual de erro entre Px e T para o ângulo 35°.
x logo:
[1] Calegari,Alessandra Santana. Zononi,Camila. Umada, Heitor José G. M. K. UTFPR- Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Relatório de Física Experimental 1 Plano inclinado. Consultado em: 15 deJulho de 2013.
[2] HALLIDAY, David, RESNIK Robert, KRANE, Denneth S. Física 1, volume 2, 5a Ed.Rio de Janeiro: LTC, 2004. NUSSENZVEIG, Herch Moysés – Curso de Física Básica vol. 1, 4a Ed. São Paulo:Editora Blucher,
[3] Otaviano A. M. Helene; Vito R. Vanin; Força de atrito DADOS, Ed. Edgard Blucher, São Pauo, 2011.
