PRATICA 6: EQUILÍBRIO NO PLANO INCLINADO
Por: Johnnatan Morais • 11/12/2019 • Relatório de pesquisa • 882 Palavras (4 Páginas) • 222 Visualizações
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO
CAMPUS CARAÚBAS
DOCENTE: FRANCISCO CÉSAR DE MEDEIROS FILHO
PRATICA 6:
EQUILIBRIO NO PLANO INCLINADO
BRUNO VINICIUS SENA DE OLIVEIRA
JAILDE DE OLIVEIRA JALES
JOHNNATAN FAWLER JACOME MORAIS
LUCAS CANDEIA DE SOUZA
YASSODHARA GABRIELLE SILVA GONDIM
CARAÚBAS
2019
INTRODUÇÃO
Plano inclinado é uma superfície plana onde os pontos de início e fim têm alturas diferentes. Quando se movimenta algum objeto sobre o plano inclinado, o total da força F a ser aplicada é reduzida, tendo assim um aumento na distância que o objeto irá percorrer. São exemplos de plano inclinado a rampa e uma rosca de um parafuso.
OBJETIVOS
A prática tem como objetivo estudar o equilíbrio de um corpo em um plano inclinado sob a ação de forças e entender os conceitos básicos de operação de um plano inclinado, testando experimentalmente a lei física que determina a condição de equilíbrio em um plano inclinado.
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO
O peso P de um objeto em um plano inclinado, o qual tem o ângulo α de inclinação com a horizontal, pode ser decomposto em uma força Py contra o plano inclinado e uma forma Px para baixo, ao longo do plano. As forças Px e Py são vetores componentes para a força P. O ângulo θ entre a componente Py contra o plano inclinado e o peso P é igual ao ângulo inclinado α. Desde que θ = α, 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 Px, mas está em sentido oposto.
MATERIAL UTILIZADO
- Um plano inclinado com ajuste angular regulável
- Duas massas acopláveis de 50g
- Um carrinho com conexão para dinamômetro
- Um dinamômetro
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL E RESULTADOS
Inicialmente determinou-se o peso P do carrinho com as duas massas de 50kg acopladas com o auxílio do dinamômetro, como no exemplo da figura abaixo. Verificou-se o dinamômetro zerado, e encontrado na medição P= 1,62 N
[pic 1]
Posteriormente ajustou-se o plano com um ângulo α=30º (escolhido pelo professor). Montou-se um esquema sobre o plano inclinado com o carrinho preso ao dinamômetro, atentando para que a escala móvel não atritasse com a capa. Como mostra o esquema a segui:
[pic 2]
Verificando se o dinamômetro está alinhado e paralelo ao plano, obtivemos o valor da força Px exercida pelo objeto no esquema montado, encontrando Px= 0,7 N.
Com base na analise do sistema, podemos responder alguns questionamentos.
- Faça o diagrama de forças que atuam neste momento sobre o móvel, indicando cada uma delas. Caso o móvel fosse solto do dinamômetro, o que aconteceria com ele? Justifique a sua resposta.
[pic 3] [pic 4][pic 5][pic 6][pic 7][pic 8][pic 9][pic 10][pic 11][pic 12]
Se o móvel fosse solto do dinamômetro (que causa tração) sairia do equilíbrio, ou seja, o carrinho sairia do repouso e assim entraria em movimento descendo a rampa, tendo uma aceleração no mesmo, já que a gravidade atua sobre o sistema. A força de atrito é mínima, reduzida pelas rodinhas do carrinho.
- Qual é o agente físico responsável pelo movimento do móvel ao longo da rampa?
O agente físico responsável pelo movimento do móvel ao longo da rampa é a força peso decomposta no eixo x, ou seja, Px=P. sen θ. Esse movimento é acelerado, já que o sistema está sobre ação da gravidade.
- Qual o valor da aceleração do móvel na direção do plano inclinado?
De acordo com a Segunda Lei de Newton, temos que:
F = m.a
Sendo assim:
Px = m.a
P.sen θ = m.a =>
m.g.sen θ = m.a
a = g.sen θ
a = 9,8. sen 30°
a = 9,8.[pic 13]
a = 4,9 m/s²
- Calcule o valor da força normal N.
A força normal N é igual ao Py.
Py= N = P.cos30°
N = 1,62.cos30°
N = 1,62. [pic 14]
N = 1,40 N
- Para que valores tendem as componentes Px e Py quando o plano inclinado tende ao ângulo de 90°. Justifique a sua resposta.
Px tende a ser igual a força peso P e Py tende a 0. Visto que:
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