Plano Inclinado

UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA

PLANO INCLINADO ARAGÃO

Salvador, Bahia 28/08/2014

ENGENHARIA

FÍSICA MECÂNICA

PLANO INCLINADO ARAGÃO

Relatório referente a um experimento em um Plano Inclinado Aragão, Engenharia, Turma ECI006-EE-NR01A 2°semestre, Física Mecânica, Professor Edvaldo Suzarthe De Araujo.

Salvador, Bahia 28/08/2014

OBJETIVOS

O Experimento Realizado em questão foi de um plano inclinado e têm como objetivo o estudo do MRUA (Movimento Uniformemente Acelerado), o grupo de alunos em questão deverá com uma distancia pré-estabelecida em um plano inclinado, o tempo gasto a ser calculado, a fim de calcular a velocidade e a aceleração do móvel tendo como móvel em repouso a velocidade inicial V0 = 0 que será abandonando uma ‘’peça metálica de aço’’ similar a uma roldana, e a posição inicial S0 = 0, com a atuação da força de aceleração da gravidade e o a força peso do mesmo façam com que ele se desloque ao longo do plano inclinado. A partir do experimento o deverá fazer com que o grupo de alunos identifique o MRUA (Movimento Uniformemente Acelerado) no seu dia a dia a aplicação do MRUA e do Plano Inclinado, bem como aprender de forma mais aplicada esses estudos.

INTRODUÇÃO TEÓRICA

História do Plano Inclinado

Acredita-se que os egípcios tenham construído sua pirâmide usando o plano inclinado, no modo de uma rampa. Acontece que os blocos das pirâmides possuíam grandes pesos em vários newtons que seria muito difícil, por exemplo, para os egípcios levarem esses blocos para o topo das pirâmides sem usar essas rampas. Mas isto ainda é um mistério, pois a rampa teria que ser muito comprida para que fosse possível, os egípcios transportarem esses blocos até o topo da pirâmide.

A mecânica do plano inclinado é baseada em aplicações das três leis de Newton:

1ª lei - Lei da Inércia:

Um corpo em movimento tende a manter-se em movimento, enquanto um corpo em repouso tende a manter-se em repouso. Estes só alteram seu estado de inércia com a ação de uma força.

2ª lei - O Princípio Fundamental da Dinâmica

Quando um corpo varia sua velocidade (seja entrando em movimento ou apenas aumentando ou diminuindo a velocidade), ou seja, está sob aceleração, significa que ele está sob a ação de uma força. Matematicamente:

F = m * a,

Onde, F = força, m = massa (constante de proporcionalidade), a = aceleração.

No SI: [F] = N (newtons); [m] = kg (kilogramas); [a] = m/s² (metros por segundos ao quadrado).

3ª lei - Da Ação-Reação

Esta diz que quando um corpo aplica uma força em outro, este está recebendo uma reação deste corpo de mesma intensidade e direção, mas sentidos opostos. Quando você dá uma tapa na cara de alguém, esta pessoa está dando uma "carada" na sua mão, com a mesma intensidade.

Isso explica de certa forma o uso das luvas de boxe pelos atletas, que e usada também para amortecer o impacto com que o rosto e partes do corpo da vitima sobre a mão do atleta que esta usando a luva.

Observando que na terceira lei, os pares AÇÃO-REAÇÃO estão em CORPOS DISTINTOS.

MÉTODO EXPERIMENTAL

O Experimento foi realizado no Laboratório de Física, situado na Universidade Salvador, no Anexo B do PA 7, utilizamos um Plano Inclinado de Aragão, um exemplo de máquina simples , como o nome sugere, trata-se de uma superfície plana cujos pontos de início e fim estão a alturas diferentes com uma superfície plana e rígida, chamada de trilho, marcado com medidas que variam de 0 a 0,4 m e com o ângulo de inclinação variável de acordo com a vontade do usuário. Além do Plano Inclinado, utilizaremos uma “peça metálica de aço’’ similar a uma roldana e um cronômetro digital, para que haja mais precisão nas medições, sabendo da presença “Erros Grosseiros” ao disparar e parar o cronômetro, e com o material em mãos, colocamos a base do plano inclinado devidamente paralelo à bancada do laboratório, deixando-o nivelado. Utilizando o sistema de variação do ângulo, inclinamos o trilho em aproximadamente 4º a fim de fazer com que “peça metálica de aço’’ deslize sem a necessidade de impulsioná-lo, e que a mesma deslize a tempo de anotar os valores de tempo correspondente.

Utilizaremos as medidas de 0 a 0,4 m, devidamente convertidos de cm, vamos chamar de x0 quando a medida for igual a zero, x1 quando for 0,1 m, x2 quando for 0,2, x3 quando for 0,3 e x4 quando for 0,4.

Em seguida abandonamos por 5 vezes a “peça metálica de aço’’ da posição inicial (x0) até a posição final (x4), marcando o tempo gasto pela “peça metálica de aço’’ para percorrer a distância total (x0 a x4). Fizemos novamente isso, agora cronometrando o tempo gasto de x0 a x1, x1 a x2, x2 a x3 e x3 a x4.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Após abandonar 5 vezes a “peça metálica de aço’’