isabella falcão bueno 1564021

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA
DE SÃO PAULO – CAMPUS SÃO PAULO
Observação de objeto (de massa maior ou menor?) em movimento de deslize sobre
um plano inclinado.
RELATÓRIO DE GRAVITAÇÃO E LEIS DE CONSERVAÇÃO (GLC)
LICENCIATURA EM FÍSICA – 2º SEMESTRE
NOMES:
ISABELLA FALCÃO BUENO
1564021
JULIANA KAORI IDO
1564081
VITOR DE CAMARGO
1561146
(a) Análise do diagrama de forças e sua aplicação na demonstração da equação
x= f(t) esperada para o movimento.
No experimento relativo ao curso de Gravitação e Leis de Conservação (GLC);
filmamos, analisamos e estudamos a queda livre. No objeto, desprezando a resistência
do ar, temos a força peso (em suas componentes x e y) e a força normal atuando nesse
corpo. Temos a força peso, pois o objeto encontra-se imerso no campo de gravitação do
planeta Terra, por isso, temos a gravidade agindo e atraindo o corpo para o centro da
Terra. E a força normal, pois está apoiado a uma superfície, nesse caso o trilho.
Foram duas as situações do experimento, “interna” e “externa”; o experimento
aqui relatado situa-se no contexto “interno”.
2,5m
0,03m
Observemos o corpo representado no trilho.
Na vertical, temos ⃗⃗⃗⃗⃗
𝑅𝑦 = ⃗0 pois,
|N|=|P| e quando aplicamos a 2ª Lei de Newton temos,
⃗ + ⃗⃗⃗⃗⃗
𝑁
𝑃𝑦 = 𝑚. 𝑎
0 = 𝑚. 𝑎
𝑎 = 0 Logo,
⃗⃗⃗⃗⃗
𝑅𝑦 = ⃗0
Já na horizontal, temos que ⃗⃗⃗⃗⃗
𝑅𝑥 = ⃗⃗⃗⃗⃗
𝑃𝑥, pois,
⃗⃗⃗⃗⃗ = 𝑚. 𝑎
𝑃𝑥
Com o auxílio da trigonometria,
⃗⃗⃗⃗⃗⃗
𝑃𝑥 = 𝑃⃗. 𝑐𝑜𝑠𝛳
𝑃⃗. 𝑐𝑜𝑠𝛳 = 𝑚. 𝑎
𝑎
= 𝑚.𝑔 .𝑐𝑜𝑠𝛳
𝑚
𝑎 = 𝑔.
⃗⃗⃗ 𝑐𝑜𝑠𝛳
(b) Análise comparativa entre a equação esperada e a equação encontrada
(incluindo o desvio percentual da aceleração encontrada com relação ao valor
esperado).
Para obtermos a “parte matemática” da queda livre, utilizamos o software
Tracker para a análise e formulação de equações (x – deslocamento e v – velocidade)
que descrevam o movimento.
Obtivemos a seguinte equação:
x=f(t)
x(t)=5,48t²+5,84t+1,52
v=f(t)’
v(t)=10,96t+5,84
valor da aceleração do movimento: a=f(t)”
a=10,96 m/s²
Multipliquemos pelo cosseno de 0,8; temos g=11,10 m/s².
Para que obtivéssemos o valor de g=9,8 m/s² era necessário que encontrássemos
4,85t². O desvio percentual da aceleração encontrada com relação ao valor esperado é de
aproximadamente 13,26%.
(c) Hipóteses sobre o porquê das eventuais diferenças encontradas entre o
esperado teoricamente e o que de fato foi encontrado.
Acreditamos que a resistência do ar, força de atrito, possíveis deformações no
trilho, erros de medida, perfeição na execução do experimento, a precisão dos
experimentadores, qualidade na filmagem do movimento e afinidade com o programa
Tracker resultam no desvio. E quais dos dois experimentos com objetos em deslize no
plano inclinado demonstrou maior precisão? O de maior massa ou o de menor massa?
Alguma hipótese para tal?
Devemos considerar também a distância entre a câmera e o experimento, nesse
caso, foram 4 passos, aproximadamente 2m.