A Fisica Experimental

...

[pic 1]

Decompondo os pesos em dois componentes, tem se:

(paralelo ao plano)[pic 2]

(perpendicular ao plano)[pic 3]

Quando colocamos um corpo sobre um plano inclinado com atrito e lentamente formos aumentando a inclinação do plano, veremos que o corpo começará a deslizar a partir de certo ângulo. Esse ângulo é denominado ângulo limite ou ângulo máximo denominou “θ”. Obtemos o coeficiente de atrito pela formulas:

De acordo com a segunda lei de Newton, para o componente y:

Ftotal y= m.ay

N-m.g.cos θ=m.ay=0

N= m.g.cos θ

Encontrando o valor da força normal, para os componentes x:

Ftotal x=m.ax

m.g.sen θ-μ.N=m.ax

m.g.sen θ-μ.m.g.cosθ=m.ax

Como foi feito um conjuntos de repetições sobre uma determinada medição, é notório o ocorrência de erros que podem ser tanto estatísticos (resultados iguais) ou erro sistemático (onde os resultados são valores aleatórios).

Analisando o instrumento e o processo de medição, estabeleceu-se um limite de erro de calibração do instrumento (Lc), dado sobre a formula:

σr =[pic 4]

Não conhecemos o valor verdadeiro no processo de medição de xv e xmv. Então para um conjunto de medições de resultados utilizamos o valor médio de xmv.

[pic 5]

O desvio padrão do conjunto de medições é dado por essa estimativa:

[pic 6]

Estimativa para desvio padrão σm, do valor médio de x.

[pic 7]

Estimando a incerteza sistemática residual σr, a incerteza padrão é obtida através da soma da variância estatística e da variância sistemática residual :

σ2p= σ2m + σ2r

O resultado final deve ser escrito:

= x σp[pic 8][pic 9]

Em alguns momentos necessita-se da incerteza relativa

[pic 10]

Onde σ é a incerteza e x o valor experimental.

A incerteza experimental é dada:

[pic 11]

Todas as formulas são utilizadas para desvio padrão, incerteza padrão e limite zero.

[pic 12]

5- Metodologia

5.1- Procedimento experimental

5.1.1- Materiais:

- Rampa (modelo: Inclined Plane 3B Scientific Product);

- Peso (objeto de metade madeira e metade esponja);

- Caneta;

- Papel.

5.1.2- Métodologia

Iniciamos o experimento posicionando o plano inclinado na bancada, com o plano inclinado devidamente limpo posicionamos o peso no plano e elevamos cuidadosamente o mesmo para observar em que ângulo o peso começava a descer, após essa verificação anotamos o dado. Repetimos esse procedimento vinte vezes.

6- Resultados e discussões

6.1- Tabela com os valores de x

Com todos os ângulos analisados, colocamos então seu uso, primeiramente definimos através de fórmulas de incertezas de medidas diretas com o tratamento estatístico de medidas e os erros aleatórios.

Nº da medição

Valor de x

1ª

22°

2ª

22°

3ª

22°

4ª

21°

5ª

22°

6ª

20°

7ª

21°

8ª

21°

9ª

21°

10ª

23°

11ª

23°

12ª