Faculdade de Tecnologia de Mogi Mirim Arthur de Azevedo EXPERIMENTO 3

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1 Faculdade de Tecnologia de Mogi Mirim Arthur de Azevedo Roteiro para prática experimental: EXPERIMENTO 3 Determinação da aceleração da gravidade local utilizando o plano inclinado por fuso Disciplina: Física Experimental GRUPO DE TRABALHO: Estudante 1 (nome e R.A.) Estudante 2 (nome e R.A.) Estudante 3 (nome e R.A.) Estudante 4 (nome e R.A.) Agosto/2014

2 EXPERIMENTO 3 DETERMINAÇÃO DA ACELERAÇÃO DA GRAVIDADE LOCAL UTILIZANDO O PLANO INCLINADO POR FUSO 1) Objetivos deste experimento: O objetivo principal deste experimento é determinar gravidade local (g) utilizando o plano inclinado por fuso. Para executar este experimento o estudante deverá colocar em prática seus conhecimentos de decomposição de vetores, saber medir a massa de um corpo em uma balança e saber ler a força indicada por um dinamômetro. 2) Materiais i) Pendulo de fuso ii) Carrinho com suportes iii) Dinamômetro iv) Balança v) Massas vi) Suporte para as massas vii) Barbante viii) Fita adesiva 3) Montagem experimental Coloque o plano inclinado sobre a bancada e gire o fuso até que os trilhos do plano inclinado fiquem na horizontal (0 o ), ou seja, não provoquem elongação na mola do dinamômetro. Na parte oposta ao goniômetro (medidor de ângulos), prenda com fita adesiva o dinamômetro, coloque o carrinho com a suporte para massas para baixo. Com um pedaço de barbante amarre o carinho ao dinamômetro, como mostrado na Figura-1.

3 Figura-1: Dinamômetro fixado aos trilhos do plano inclinado, com carrinho preso ao dinamômetro. Pese o carrinho e uma quantidade de massa coloque no suporte para massas (abaixo do carrinho). A massa escolhida também pode ser fixada ao suporte do carrinho com um pedaço de barbante. O valor da massa do carrinho somado ao valor da massa de carga do carrinho e denominada m T. O sistema experimental antes das medições deve ser similar ao da Figura-2 Figura-2: Montagem experimental para determinação da gravidade local com plano de fuso e dinamômetro. 4) Medidas experimentais A partir de 0 o, aumente o ângulo dos trilhos até dez graus, para que o carrinho e a massa façam a mola esticar. Balance o carrinho, com pequenos toques, para se certificar que a posição de equilíbrio não está alterada pelo atrito entre as rodas do carrinho e os trilhos. Meça o valor da força de elongação que o sistema carrinho-massa exerce sobre o dinamômetro, como na Figura-3.

4 Figura-3: Escala do dinamômetro. Repita os experimentos para cinco ângulos diferentes, variando de dez em dez graus, como na Figura - 4 e complete a Tabela-1 abaixo: Figura-4: Exemplo de variação do ângulo do plano inclinado por fuso. a) Tabela-1: medidas experimentais utilizando o plano de fuso m T (kg) Ângulo do plano ( o Leitura da força peso P ) m T sen( ) no dinamômetro (N) 5) Análise das medidas experimentais

5 1) No papel milimetrado abaixo, faça um gráfico de versus força peso indicado pelo dinamômetro ( no eixo horizontal e força peso no eixo vertical ). O que você pode afirmar sobre a dependência da força peso com o ângulo de inclinação do plano? É uma relação linear?

6 Gráfico 1: Força lida no dinamômetro versus o ângulo de inclinação dos trilhos do plano de fuso.

7 No papel milimetrado abaixo, faça um gráfico de msen( ) versus força peso indicado pelo dinamômetro (m T sen( ) no eixo horizontal e força peso no eixo vertical ). Gráfico 2: Força lida no dinamômetro versus o m T sen( )

8 O que você pode afirmar sobre a dependência da força peso com o seno ângulo de inclinação do plano (m T sen? É uma relação linear? Em caso afirmativo, trace uma reta que você considera que melhor se ajusta aos pontos experimentais. Calcule o coeficiente angular da reta que melhor se ajusta aos pontos experimentais utilizando dois pontos da reta, e não pontos experimentais. Para use a expressão: ( ( ) (1) Onde e são medidas tomadas do dinamômetro e, analogamente ( ( ) ( - (. Espaço para os cálculos Neste caso, qual o siginificado físico do coeficiente angular da reta? O valor da gravidade local é o mesmo que o teórico g=9.81m/s 2. Se não é, quais seriam as fatores de erro? Você foi capaz de compreender a decomposição da força peso em um plano inclinado? Faça alguns comentários sobre suas observações e o que você compreendeu do experimento.