Carrinho fazendo curva

Carrinho fazendo curva
Nesta atividade você medirá a força resultante no movimento circular de um carrinho de
controle remoto
I.
Observando o movimento circular do carrinho
Amarre um barbante no meio do seu carrinho de controle remoto e segure a outra ponta.
Coloque-o para andar e verifique se ele percorre um caminho circular. Você acha que esse
movimento é uniforme? Ou seja, tem velocidade de valor constante? Pense em uma forma de
medir a velocidade para fazer essa verificação. Meça.
II.
Encontrando a direção e o sentido da aceleração
O movimento circular uniforme é um movimento acelerado. Lembre-se que aceleração ocorre
quando há variação da velocidade, a=v/t. Embora nesse movimento o carrinho não varie o
valor de sua velocidade, ele muda a todo instante a direção da velocidade, então há uma
aceleração.
Desenhe o trajeto circular do carrinho. Desenhe o carrinho em duas posições próximas uma à
outra e desenhe sobre elas o vetor velocidade, que aponta na direção em que o carrinho se move
em cada instante. Para encontrar a direção da aceleração, faça a diferença das duas velocidades,
v=v2-v1. A aceleração fica na mesma direção que v, pois a=v/t.
Se você entendeu que a aceleração do movimento circular uniforme aponta para o centro de
sua trajetória, passe para frente. Caso contrário, leia em seu livro ou pergunto à professora a
explicação desse assunto. Essa aceleração, responsável pela mudança da direção da velocidade,
ganha o nome de aceleração centrípeta.
III. Calculando a aceleração do carrinho
– aceleração centrípeta
A aceleração no movimento circular depende da velocidade do carrinho e do raio de seu trajeto,
mais especificamente, ac=v2/r. Veja em seu livro a demonstração dessa relação.
a) Tente justificar porque a aceleração diminuir com o raio. Registre suas
conclusões.
b) Tente justificar porque a aceleração cresce com o aumento da velocidade.
Registre suas conclusões.
Com medidas da velocidade do carrinho e do raio de sua trajetória, calcule o valor de sua
aceleração nesse movimento, ac=v2/r.
IV. Calculando a força resultante sobre
o carrinho
A força resultante sobre o carrinho será FR=m.ac.
a) Meça a massa do carrinho e calcule a força resultante sobre ele com o valor
conhecido da aceleração. Essa força resultante no movimento circular uniforme
é chamada força centrípeta.
b) Para onde ela aponta?
c) Desenhe um diagrama de forças sobre o carrinho. Vai haver forças que têm suas
ações balanceadas por outras forças, qual ou quais forças permanecem
desbalanceadas, contribuindo para a força resultante? Chame sua professora
para apresentar suas conclusões.
V.
Medindo a força resultante sobre o carrinho
Amarre a ponta solta do barbante a um dinamômetro. Faça o carrinho andar com uma trajetória
de mesmo raio que a trajetória anterior. O dinamômetro mede a tensão no barbante, que é igual
à força resultante sobre o carrinho. Faça a medida da tensão com o dinamômetro.
VI. Análise dos resultados
Compare o valor da força centrípeta calculada em IV e o valor da força centrípeta medida em V.
Registre suas conclusões e as apresente à professora.