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
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 (0o), 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.
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 mT.
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 0o, 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.
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
Leitura da força peso P
mT (kg)
Ângulo do plano  (o)
mTsen()
no dinamômetro (N)
5) Análise das medidas experimentais
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?
Gráfico – 1: Força lida no dinamômetro versus o ângulo de inclinação dos trilhos do plano de
fuso.
No papel milimetrado abaixo, faça um gráfico de msen() versus força peso indicado
pelo dinamômetro (mTsen() no eixo horizontal e força peso no eixo vertical ).
Gráfico – 2: Força lida no dinamômetro versus o mTsen()
O que você pode afirmar sobre a dependência da força peso com o seno ângulo de
inclinação do plano (mTsen ? 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:
(
Onde e
(
(
)
(
)
são medidas tomadas do dinamômetro e
(
-
(
(1)
, 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/s2. 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.