II Encontro de Educação, Ciência e Tecnologia do IFRS Câmpus Erechim II MOSTRA TÉCNICA 04 a 08 de novembro de 2014 REVISÃO DO PLANO INCLINADO DE GALILEU ZULIAN, Marco A¹.; PERINAZZO, Henrique¹; BARBOSA, Luiz G.¹ ¹Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul, Câmpus Erechim. Bolsista: [email protected]; Orientador: [email protected] RESULTADOS INTRODUÇÃO O físico italiano Galileu Galilei realizou o experimento do plano inclinado em meados do século XVI demonstrando que a queda de um corpo não depende de sua massa, e que o espaço percorrido por um corpo é proporcional ao quadrado do tempo. Conhecido como “O experimento Alfa”, o plano inclinado foi de grande importância, pois ajudoua refutar as antigas teorias de Aristóteles acerca do movimento de queda livre, além de estabelecer as bases da pesquisa e do método científico. OBJETIVOS Neste trabalho propomos uma revisão do experimento do plano inclinado de Galileu, a partir do qual se obtem as relações entre o espaço e o tempo para um movimento uniformemente acelerado. Portanto, o objetivo principal é demonstrar que existe uma constante da natureza que relaciona espaço e tempo, sendo esta a aceleração. Além disso mostramos que esta constante é dependente do âgulo de inclinação do plano, mas que devido as forças dissipativas é impossível calcular o valor ideal da aceleração. Observa-se que com o aumento da distância a ser percorrida , maior o intervado de tempo de descida. Com o aumento do ângulo de inclinação, a taxa de variação da velocidade é maior, o que pode ser observado pela inclinação das curvas da Figura 2, que mostram a distância percorrida em função do tempo para as inclinações de 15º, 30º, 44º e 60º. Para esses mesmos ângulos verificou-se que as acelerações são de 1,69, 3,02, 4,34 e 6,45 m/s² respectivamente, conforme a Figura 3 que mostra a aceleração em função do ângulo. Ainda, observou-se que com o aumento do ângulo de inclinação, maior é o trabalho das forças dissipativas, o que pode ser observado na Figura 4 que é um gráfico do trabalho da força de atrito em função da distância para os diferentes ângulos de inclinação. É isto que impede a medida do valor ideal da aceleração a durante a descida da esfera no plano inclinado. Figura 2: Distância em função do tempo. MATERIAIS E MÉTODOS Para a realização do experimento, foi construido um plano de ângulo variável, que permite a realização de medidas do tempo de descida de uma esfera maciça em diferentes ângulos de inclinação. O comprimento do plano inclinado foi dividido em quatro partes iguais de 0,5 metros. A partir dos quais a esfera foi abandonada e se mediu o tempo de descida até a base e em diferentes ângulos (15, 30, 44 e 60 graus). Para cada ângulo foi calculada a aceleração da esfera que, em média, foi igual para as quatro posições de lançamento. Ainda foi obtida uma relação entre a aceleração e o ângulo de inclinação do plano. Figura 3: Aceleração em função do ângulo. Figura 4: Trabalho do atrito em função da distância CONSIDERAÇÕES FINAIS Conforme os resultados observou-se que quanto maior a distância a ser percorrida, maior é o tempo de descida da esfera. Ainda, a taxa de variação da velocidade é constante para cada ângulo, porém aumenta com o aumento do ângulo de inclinação do plano. Tais resultados são compatíveis com os do experimento Alfa de Galileu Galilei. Ainda, as forças dissipativas ficam maiores com o aumento do ângulo de inclinação do plano, o que torna impossível uma medida ideal da aceleração da esfera durante a descida. REFERÊNCIAS JOHNSON, George, Os dez experimentos mais belos da Ciência. 1ª ed. Larousse do Brasil, 2008. 224 pg. CREASE, Robert P.Os dez mais belos experimentos científicos 1ª ed. Zahar. 2006. 200 pg. Figura 1: Plano Inclinado de ângulo variável. REALIZAÇÃO: Galileu; O ombro gigante da física. Coleção gênios da Ciência. Duetto Editorial. 2ª ed..Scientific American Brasil. 2012. 98 pg. APOIO: