Roteiro - Plano Inclinad0-fat 3

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RECONCAVO DA BAHIA
CETENS - FEIRA DE SANTANA
BACHARELADO EM ENERGIA - BES
CETENS129- Fenômenos Mecânicos
EXPERIMENTO: Dinâmica – Forças sobre um móvel num Plano Inclinado
1- OBJETIVOS
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Estudar as forças atuantes sobre um móvel num plano inclinado;
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Dimensionar matematicamente a força de atrito entre duas superfícies em
contato.
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Determinar os coeficiente de atrito estático e cinético para a situação proposta
no experimento
2- MATERIAL UTILIZADO
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Plano inclinado equipado com goniômetro;
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Dois sensores óticos;
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Cronômetro;
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Um móvel;
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Uma trena;
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Uma balança.
3- PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
1. Com o auxílio da balança determine a massa do móvel e determine o seu peso.
2. Com corpo de prova em contato com a rampa auxiliar, gire o manipulo do fuso
de elevação contínua, inclinando o plano articulável até o ângulo de 10º. O
móvel deslizou sobre a rampa?
3. Eleve a rampa continuamente, até o móvel começar o deslizamento. Anote o
ângulo a partir do qual o móvel inicia o movimento (ângulo crítico- Ɵc). Em
seguida diminua levemente a inclinação até obter um movimento vagaroso do
móvel. (não se preocupe em obter um movimento perfeito). Repita este
procedimento no mínimo por 10 vezes, anotando os valores Ɵc.
4.
Instale os sensores separados por uma distância x e teste a montagem com o
cronômetro ligado.
5. Com uma trena, meça e anote a distância x entre os sensores.
6. Escolha um ângulo de inclinação tal que seja superior ao ângulo crítico
anteriormente determinado (desta forma o corpo não estará em equilíbrio
sobre o plano). Anote o valor do ângulo utilizado.
7. Limpe bem as superfícies que ficarão em contato.
8. Largue o corpo de prova (sem velocidade inicial) do ponto de partida (posição
do primeiro sensor) e cronometre o tempo de passagem até o final da
distancia x (posição do segundo sensor). Repita esta medida no mínimo 10
vezes.
9. Repita o procedimento anterior para mais cinco distâncias.
10. Para cada distância anote o tempo registrado no cronômetro. Elabore uma tabela
com os valores de x,de t medido e das médias dos tempos (não esqueça os
erros associados a cada uma das grandezas).
4- QUESTÕES A SEREM CONTEMPLADAS NO RELATÓRIO
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Determine o sistema de coordenadas mais apropriado para a descrição do movimento.
Faça o diagrama de forças do sistema.
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Por que o móvel só inicia o movimento após um ângulo crítico (Ɵc)?
Calcule a média dos valores medidos para o ângulo Ɵc e o desvio padrão desta
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Determine o valor da força de atrito estático que neste caso atua entre o corpo
de prova e o plano inclinado para o ângulo de 10°.
medida. Com estes valores calcule o valor de µe e da incerteza ∆µe que lhe está
associada.
Escreva a media anterior na forma µe±∆µe.
Calcule a média dos tempos cronometrados, <t> e seu desvio padrão.
Faça um gráfico de x vs <t>2 e determine graficamente a aceleração do móvel a
partir do coeficiente angular da reta ajustada (Método da Anamorfose).
Sabendo que, para a situação estudada (móvel em movimento), espera-se que
a aceleração do móvel tenha a forma a = g (sen θ - µc cos θ), calcule o
coeficiente de atrito cinético.
Deduza a equação para a aceleração do móvel usada na questão anterior.
Referências
Roteiro experimental DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE ATRITO. UNIVERSIDADE FEDERAL
DE UBERLÂNDIA FACULDADE DE CIÊNCIAS INTEGRADAS DO PONTAL. Disponível em :
http://www.facip.ufu.br/sites/facip.ufu.br/files/Anexos/Bookpage/Anexos_fe1-11determinacao-do-coeficiente-de-atrito.pdf