Movimento retilíneo uniformemente acelerado numa rampa

MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO NUMA RAMPA

1. Objetivos:

Ao término destas atividades o aluno deverá ser capaz de :

Caracterizar o MRUV;

Comparar o MRUV com o movimento de queda livre;

Concluir que a aceleração é função do ângulo de inclinação da rampa;

Concluir que a queda livre é um caso particular do MRUV;

Utilizar os conhecimentos adquiridos, identificando, formulando, equacionando e resolvendo problemas que possam acontecer na vida prática, relativos à cinemática do ponto material.

2. Material necessário:

Noções do MRUV e suas equações

3. Atividades:

3.1. Utilizando o calço dê uma inclinação de aproximadamente 2° ao trilho.

3.2. Assinale uma marca na régua milimetrada como módulo da posição inicial (X0) e anote.

X0 = ................................... mm X0 = ................................... m

3.3 Assinale, com um marcador, um ponto X1 a 0,10 m (100mm) de X0 . Marque na escala lateral da pista (procedendo com fita adesiva pequenos de papel) os módulos das posições X0, X1, X2, X3 e X4:

X0 = ................................... mm X3 = ................................... mm

X1 = ................................... mm X4 = ................................... mm

X2 = ................................... mm

3.4. A figura esquemática a seguir representa as posições que o móvel ocupa à medida que o tempo passa.

3.5. Complete a tabela 1, a seguir, arbitrando X0 = 0.

Módulo da posição inicial (m)

Módulo da posição final (m)

Modulo do deslocamento (m)

X0 = 0

X1 =

X0.1 =

X0 =

X2 =

X0.2 =

X0 =

X3 =

X0.3 =

X0 =

X4 =

X0.4 =

Tabela 1

3.6. Coloque o eixo do volante na posição X0 e abandone o móvel. Classifique o movimento do móvel segundo a trajetória descrita, olhando o movimento pela lateral do trilho (não de cima).

.......................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................

3.7. Torne a abandonar o móvel na posição X0 e cronometre o t0,4 (tempo gasto para o móvel ir de X0 a X4) e anote o valor encontrado.

t0,4 = ................................... s X0,4 = ................................... mm

Observações: Sugere-se em ensaio da cronometragem antes do registro definitivo do intervalo de tempo com o envolvimento de 3 alunos: o primeiro comandaria o cronômetro; o segundo largaria o móvel; e o terceiro avisaria o fim do percurso. Para a redução do tempo de reação destes alunos, utiliza-se o seguinte processo:

1º) O largador (sem se encostar ma mesa e muito menos no equipamento) faz a contagem regressiva (compassada) a partir de 5: 5, 4, 3, 2, 1 (já), sincronizando o (já) com um movimento de liberação do móvel.

2º) Ao ouvir o (já), aluno responsável pelo cronômetro dá a partida no medidor e fica de sobreaviso para interromper a contagem sob o comando do 3º aluno.

3º) O terceiro aluno, cuidando para não cometer erros de paralaxe, alerta o cronometrista ao ver o móvel se aproximar da marca X1  atenção, Já!

Sob este comando a marcha do cronômetro deve se interrompida.

3.8. Procedendo de maneira semelhante à do item anterior, repita por cinco vezes a operação e complete a tabela 2 a seguir:

Medidas

X0,4 (m)

t0,4 (s)

X0,4 / t0,4 (m/s)

1ª

2ª

3ª

4ª

5ª

Média das medidas

Tabela 2

Qual o significado físico da razão (X0,4 / t0,4)?

.......................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................

Qual o valor encontrado para a velocidade média em m/s? O que significa este valor?

.......................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................

3.9. Refaça a atividade anterior, agora determinando os tn,m para cada valor de Xn,m