PRÁTICA: TRABALHO E FORÇAS ATUANTES

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duas massas de 50 g acopladas, colocamos no dinamômetro em posição vertical e obtivemos o peso de 1,68 N. Após isso, colocamos na rampa com o ângulo de 30° e o dinamômetro exercendo a força de tensão para o carro na descer a rampa, desta vez o dinamômetro passou a medir 0,8 N. No primeiro caso o dinamômetro mediu o peso, pois estava na vertical, já no plano inclinado, passou a medir a força de tensão contrária ao Px. Assim sendo:

(Px) ⃗=(Fp) ⃗*Senθ → (Px) ⃗=1,68*Sen30°≅0,84 N

(Py) ⃗=(Fp) ⃗*Cosθ → (Py) ⃗=1.68*Cos30°≅1,68 N

Como observado na imagem acima, a força de tensão (Ft.) exercida pelo dinamômetro é o que impede o carrinho de descer a rampa e, quando elevamos a rampa até um ângulo 90° o dinamômetro passou a medir novamente 1,68N de peso do carrinho, pois voltou a ser a força peso (Fp.) aplicada ao objeto.

2.1.5.2 – EXPERIMENTO 02:

No segundo experimento primeiro determinamos o peso do corpo de prova de madeira no dinamômetro que deu Fp= 0,82N na vertical como o resultante da força peso e, após colocamos o bloco de madeira no plano com a inclinação de 15° em que o bloco não se movimentou, pois utilizando a decomposição de forças temos:

(Px) ⃗=(Fp) ⃗*Senθ → (Px) ⃗=0,82*Sen15°≅0,212 N

(Py) ⃗=(Fp) ⃗*Cosθ → (Py) ⃗=0.82*Cos15°≅0,792 N

O bloco não se move devido à força de atrito estático ser maior que o Px, tendo uma força resultante 0 ao longo do plano inclinado.Logo após fomos inclinando até chegar o momento em que o bloco começa a escorregar pelo plano,repetimos mais cinco vezes e tivemos os seguintes resultados:

Número de medidas Ângulo de movimento

1 21°

2 21°

3 21°

4 21°

5 21°

Ângulo Médio 21°

Percebemos que a partir de 21° o bloco começa a se movimentar descendo a rampa, tendo assim a força resultante na Px. Decompondo as forças presentes no plano inclinado temos:

(Px) ⃗=(Fp) ⃗*Senθ → (Px) ⃗=0,82*Sen21°≅0,294 N

(Py) ⃗=(Fp) ⃗*Cosθ → (Py) ⃗=0.82*Cos21°≅0,765 N

Utilizando o coeficiente de atrito cinético como a tangente do ângulo e aplicando a fórmula da força de atrito temos:

μ_(= ) Tgθ →Tg 21°=0,384

(Fat) ⃗= μ* (Fn) ⃗→ (Fat) ⃗=0,384*0,765=0,293 N

Com tais informações calculadas fomos verificar no plano inclinado o comportamento do bloco exercendo um movimento uniformemente variado:

Então calculamos a altura da rampa inclinada a 21 °, para isso usamos a função seno, sabendo que a rampa mede 0,5m calculamos a altura e conferimos o resultado obtido com a régua confirmando assim o resultado:

Sen 21°=h/0,5→h=0,179 m

Para finalizar calculamos o trabalho de cada força atuante no plano inclinado no momento em que o bloco de madeira começa a deslizar, utilizando as devidas fórmulas temos:

Trabalho realizado pelo peso do bloco ao descer a rampa:

ω=m*g*h

Sendo (Fp) ⃗=m*g, temos:

ω=0,82*0,179=0,15 J

O trabalho realizado por Px:

ω=F ⃗*d*Cosθ →ω=0,294*0,5*Cos 0°=0,15 J

O trabalho realizado por Py:

ω=F ⃗*d*Cosθ →ω=0,765*0,5*Cos 90°=0 J

O trabalho realizado pela força de atrito:

ω=F ⃗*d*Cosθ →ω=0,293*0,5*Cos 180°=-0,14 J

O trabalho realizado pela força resultante:

ω_Res=(Px) ⃗-(Fat) ⃗=(Fp) ⃗-(Fat) ⃗→ω_Res=0,15-0,14=0,01 J

Devido a essa diferença pequena no trabalho resultante podemos afirmar que conseguimos capturar o mais preciso possível momento em que o bloco de madeira começou a descer pelo plano inclinado.

3.0 - CONCLUSÃO

Considerando as aulas ministradas em sala de aula pelo professor Jeová Lacerda Calhau a respeito das forças atuantes num objeto, sua decomposição e o trabalho efetuado por cada força e pela força resultante, podemos observar na prática como calcular as forças existentes num plano inclinado, sua variação e calcular corretamente cada fator, buscamos entender os conceitos