Relatorio de fisica 1

MOVIMENTO CIRCULAR UNIFORME

[pic 1][pic 2] MAURICIO LUIZ M. FARIAS

Salvador

2013

MAURICIO LUIZ M. FARIAS

MOVIMENTO CIRCULAR UNIFORME

Projeto de pratica cientifica apresentado como requisito parcial para aprovação na disciplina Física Geral e Experimental II da Universidade Católica do Salvador, orientado pelo Professor Edvalter Souza Santos.

Salvador

2013

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Objetivos Gerais:

Através de observações e medições, o aluno devera ser capaz de:

1. Identificar o MCU como movimento periódico
2. Identificar e determinar:

1. O período T de um MCU.
2. A frequência f de um MCU.
3. A velocidade tangencial .[pic 3]
4. A velocidade angular .[pic 4]
5. O raio R da trajetória.
6. A aceleração centrípeta .[pic 5]
7. A fase inicial j de um ponto qualquer em MCU.

Introdução

O Movimento Circular Uniforme (MCU) é todo movimento que descreve uma circunferência e que mantem sua velocidade, em modulo, constante durante o tempo de sua duração. No decorrer desta experiência iramos observar o MCU na pratica, dentro de um ambiente controlado, observando os componentes que fazem parte do MCU e as forças que atuam dentro desse sistema.

Metodologia:

Com o equipamento montado, traçamos uma reta do centro do disco ate a sua extremidade, obtendo assim o seu raio. Sobre essa linha fizemos duas marcas, uma próxima a extremidade do disco e a segunda mais para o centro. Com as seguintes medidas, raio Ra = 0,052m e raio Rb = 0,094m.

Com base nos raios obtidos, calculamos a distancia percorrida por esses pontos ao darem um volta completa com a formula  obtendo a distancia para o raio Ra de 0,326m e para o Rb 0,59m.[pic 6]

Realizando sucessivas tomadas de tempo, podemos definir um valor próximo ao real que satisfaz, para essa experiência, a questão do período T do movimento. Obtendo o valor de 1,15s para ambos os pontos A e B, podendo concluir que, sendo o período de tempo igual para os dois pontos, é a velocidade que se altera, sendo mais rápida no ponto mais externo e a medida que se aproxima do centro se torna mais lenta, para que possa percorrer distancias diferentes no mesmo período de tempo.

Sabendo que a frequência f e o período T, são inversamente proporcionais (  ). Podemos determinar que as frequências dos pontos A e B é f = 8,7x10-1 Hz (a unidade da frequência é Hertz “Hz”). A mesma para os dois pontos. Pois, levando em conta que o período é igual para os dois pontos, a relação de período e frequência também são iguais.[pic 7]

A expressão matemática que permite calcular a velocidade tangencial vt em função do tempo é:  (em uma circunferência). Obtemos assim os valores de  e .[pic 8][pic 9][pic 10]

A velocidade angular dos pontos A e B podem ser obtidas com base na expressão matemática: , obtendo o valor de A,  e B, . Novamente iguais, pois o período de tempo não se alterou.[pic 11][pic 12][pic 13]

A relação existente entre as velocidades tangencial  e a angular  pode ser expressa da seguinte forma: .[pic 14][pic 15][pic 16]

A aceleração centrípeta pode ser calculada a partir da formula: . Com base nos valores encontrados durante o experimento, chegamos aos valores de  e .[pic 17][pic 18][pic 19]

A diferença de fase é determinada pelo angulo formado pelo raio que contem os pontos A e B (R1) e um segundo raio (R2).

Conclusão:

Concluímos com essa pratica que as partículas, representadas pelos pontos A e B sempre irão levar o mesmo período de tempo para dar uma volta completa, no sistema. A diferença surge a medida em que a distancia da partícula para o centro se modificam, quanto mais próximo do centro, mais lento e esse movimento, e o inverso ocorra a medida em que a partícula se afasta do centro, quanto mais distante do centro mais rápido é esse movimento se torna.