Compreensão da aceleração em um plano inclinado

MOVIMENTO RETÍLNIO UNIFORMEMENTE ACELERADO NUMA RAMPA – Utilizando o plano Inclinado TITULO: MOVIMENTO RETÍLNIO UNIFORMEMENTE ACELERADO NUMA RAMPA – Utilizando o plano Inclinado

Autores: Cezar reis Da Silva

Fumes

RESUMO

O experimento realizado envolveu prática do movimento retilíneo acelerado com analises de dados e gráficos, alem de discussões. O resultado do experimento foi obtido depois algumas tentativas para chegar o mais perto possível do resultado real. Observamos a partir dos resultados que móvel executou um movimento retilíneo com velocidade média, variando de um intervalo para o outro. No entanto houve algumas desigualdades no experimento, que chegamos a conclusão de que esteja relacionada a alguns fatores como o equipamento e também aos experimentadores (responsáveis por cronometrar o tempo e soltar o carrinho no trilho). A física aplicada nos conduz a entender que tudo depende do referencial adotado.

OBJETIVO

Obter maior compreensão da aceleração no plano inclinado.

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

• Materiais:

Um plano inclinado básico, composto por um dispositivo elevado da rampa;

Uma base com trilhos;

Quatro sapatas niveladoras (opcional);

Um carrinho;

Um cronômetro;

Uma régua;

Fita adesiva.

Montamos nosso experimento com esses materiais e observamos o nivelamento inicial da base do plano inclinado. Verificamos se a posição inicial do ponteiro indicava o zero, definimos com fita adesiva o marco de 0 milímetro (mm) na escala lateral como sendo a posição inicial, essa posição é representada pela seguinte expressão (sₒ). Foi transformado os milímetros (mm) em metros (m) para melhor trabalharmos. Sabendo que as posições deveriam ter em cada espaço uma distância de 0,10m, adotamos o ponto inicial (sₒ) igual a zero e o ponto final (s) igual a 0,37m, pois o trajeto do móvel não chegava a 0,40m assim adotamos 0,37m.

Após fazer as marcações deveria ser feito o ajuste do ângulo inclinando, no qual deixamos o trilho em aproximadamente 4° graus. Com o cronometro determinamos o modulo do deslocamento que o móvel sofreu para ir da posição sₒ até s1. Logo delta (Δs) é = s1- sₒ em que o valor obtido é 0.10 m. dessa forma fizemos o mesmo procedimento ate chegar em s4. Com os resultados obtidos preenchemos a tabela 1. Feito isso cronometramos o tempo, agora com o objetivo de descobrir qual o tempo necessário para o mesmo ir de sₒ - s4 (nesse caso registrando Δt). Procedendo de maneira semelhante por cinco vezes, completando a tabela 2. Tornamos a colocar o móvel na posição sₒ, e refizemos a primeira atividade, marcando o Δt por cinco vezes em cada marcação de sₒ a s4, completando assim a tabela 3, para que possamos calcular os valores médios usamos o calculo da velocidade média (Vm = (∆s / Δt).

Com ela prosseguimos para preencher a tabela 4, descobrindo a velocidade média de cada intervalo, isto feito conseguimos montar o gráfico x versus t.

RESULTADO E DISCUSSÃO

Em nossa fizemos as marcações olhando horizontalmente, e fazendo as anotações necessárias que pedia a pratica. Na tabela 1 estão sendo representados os valores de distância percorrida pelo móvel durante sua trajetória no experimento.

Tabela 1

Módulo da posição Inicial

(m) Módulo da posição final

(m) Módulo do deslocamento (ΔS) em (m)

S0= 0 S1= 0,10 S1-S0= 0,10

S1= 0,10 S2= 0,20 S2-S1= 0,10

S2= 0,20 S3= 0,30 S3-S2= 0,10

S3= 0,30 S4= 0,37 S4-S3 = 0,07

S0= 0 S4= 0,37 S4-S0= 0,37

Obs. Com os valores das distâncias calculados, onde ΔS é a variação da posição do móvel, concluímos que o módulo do deslocamento é de 0,10m. Exceto no trecho S3 a S4.

Colocamos o móvel para deslizar e posicionamos se para verificar a sua trajetória, enquanto um soltava o carrinho no trilho, o outro apertava o cronometro sendo executado cinco vezes para maior precisão. Nenhuma dessas o tempo foi igual, mas sempre próximos. Não houve alteração de pessoas para a prática, por tanto a mesma pessoa que começou segurando o carrinho foi ate o termino da experiência, para evitar mudanças no resultado.

As primeiras anotações do tempo foram em relação da posição zero até a posição quatro conseguindo Δt. O tempo no cronometro marcava 1,60 segundos em 0,37 metros. Tentamos mais cinco vezes em que os tempos se diferenciaram muito do primeiro tempo coletado (notamos então que está relacionado à teoria de erros acidentais ou aleatórios). Veja na tabela (2) a seguir:

Tabela2 - Valores de tempo obtidos (cronometrados 5x).

Tabela 2

N° de ordem das Medidas S4-S0

(m) T4-t0

(s) S4-S0 / T4-T0

(m/s)

1 0,37 1,38 0,27

2 0,37 1,38 0,27

3 0,37 1,44 0,26

4 0,37 1,56 0,24

5 0,37 1,34 0,28

Médias das medidas 0,37 1,42 0,26

Obs. Sendo o significado da velocidade média a razão ∆s/∆t, o valor encontrado é S4-S0 / T4-T0(m/s) das medidas.

Com essas informações calculamos a media das velocidades que foram somadas as cinco e divididas por cinco, aplicando a teoria de erros arredondamos todos os valores encontrados. Sendo a velocidade media (s4 - s0) / (t4 - t0), substituindo temos: 0,37/1,42 igual á 0,26 m/s.

Observação: Chegamos ao consenso que o atrito a posição do móvel e a cronometragem