Sintese - Experimento

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- Determinação do módulo da força centrípeta fc (A+2B) :

Levando em consideração a massa (m) 99,171g ou 0,099171kg; raio (R) 65mm ou 0,065 m; frequência (f) 1,066 s quadro 9:

Para calcular fc = m.v²/R → fc = 0,99171.v²/ 0,065 → fc = 0,99171.(0,4355)²/ 0,065 → fc = 0,28 N

Para achar velocidade: v = ω.R → v = 6,702.0,065 → v = 0,4355

Quadro 9 – Cálculo para força centrípeta

- Portanto as forças encontradas estão relativamente próximas, no entanto, há que se considerar possível erro sistemático, e mesmo assim, erro de ajuste, erro humano na manipulação ainda que tomando todos os cuidados. Observa-se uma pequena diferença no quadro 10:

Fc medida do dinamometro = 0,26 N

Fc calculada = 0,28 N

Quadro 10 – Diferença relativa as forças centrípetas.

II – Determinação da força centrípeta em função da velocidade angular e da frequência.

- Massa mA utilizada no experimento foi devidamente pesada de acordo com quadro11:

Massa do corpo (a) = 53,627g

Quadro 11 – Pesagem do corpo de prova mA

- Determinação direta do raio mA :

Utilizando o corpo de prova pendular (a) no equipamento devidamente acoplado determinou-se o raio (R). Para determinar o raio observou-se a marca serigrada sobre a escala milimetrada da base de acordo com o quadro 12:

Raio ( R) encontrado para corpo de prova (a) = 65 mm.

Quadro 12 – Raio medido diretamente do sistema.

- Determinação direta da força centrípeta (Fc)mA :

Segurando a massa (a) aplicou-se uma força sobre este corpo de prova, subindo o dinamômetro, e deslocando a massa liberada para esquerda em relação quando estava enganchada. Propiciando assim uma força centrípeta Fc, levando em consideração que aqui o valor real será aquele inicial de acordo com o quadro 13:

Fc inicial = 0,14 N

Fc final = 0,26 N

Quadro 13 – Força medida diretamente do dinamômetro.

- Determinação do período (T) mA:

Após ligar o sistema em baixa rotação, ajustando a frequência para que a massa fique posicionada na marca R. Observou-se que a velocidade tangencial permanece constante, o vetor velocidade muda de acordo com o tempo e apresenta uma aceleração constante, aceleração centrípeta.

Para ter uma exatidão foram realizadas duas medidas, com 40 voltas cada. Com um movimento circular de 40 voltas/s, cronometrada, calculou-se a média entre as duas medidas para uma volta. Assim de acordo com o quadro 14:

Tempo (1): 29,15s

Tempo (2): 28,82s

Média entre os tempos: 28,98 s

Quadro 14 – Tempos transcorrida e média.

Período médio (T): 28,98 (média dos tempos) / 40 (voltas) = T= 0,7245 segundos.

- Determinação da frequência (f) mA :

Sendo o período T o tempo gasto para uma volta e então T = 0,7245 calculou-se de acordo com o quadro 15:

Calculo: f = 1/T → f = 1/ 0,7245 → f ≈ 1,380 hertz

Quadro 15 – Cálculo da frequência.

- Determinação direta da força centrípeta + f₂ (Fc) mA:

Segurando a massa (a) aplicou-se uma força f₂ sobre o corpo de prova de mA , subindo o dinamômetro de acordo com o quadro 16:

Fc inicial = 0,04 N

Fc final = 0,10 N

Quadro 16 – Força medida diretamente do dinamômetro.

- Determinação do período +f₂ (T) mA:

Após ligar o sistema em baixa rotação, ajustando a frequência para que a massa fique posicionada na marca R. Observou-se que a velocidade tangencial permanece constante, o vetor velocidade muda de acordo com o tempo e apresenta uma aceleração constante, aceleração centrípeta.

Para ter uma exatidão foram realizadas duas medidas, com 40 voltas cada. Com um movimento circular de 40 voltas/s, cronometrada, calculou-se a média entre as duas medidas para uma volta. Assim de acordo com o quadro 17:

Tempo (1): 59s

Tempo (2): 59s

Média entre os tempos: 59 s

Quadro 17 – Tempos transcorrida e média.

Período médio (T): 59 (média dos tempos) / 40 (voltas) = T= 1,475 segundos.

- Determinação da frequência para fc+f₂ (f) mA :

Sendo o período T o tempo gasto para uma volta e então T = 1,475 calculou-se de acordo com o quadro 18:

Calculo: f = 1/T → f = 1/ 1,475 → f ≈ 0,677 hertz

Quadro 18 – Cálculo da frequência.

- Força centrípeta medida do dinamômetro + força²:

fc+f₂ = 0,10 N

- Determinação direta da força centrípeta + f₃ (Fc) mA:

Segurando a massa (a) aplicou-se uma força f₃ sobre o corpo de prova de mA , subindo o dinamômetro de acordo com o quadro 16:

Fc inicial = 0,02 N

Fc final = 0,38 N

Quadro 16 – Força medida diretamente do dinamômetro.

- Determinação do período + f₃ (T) mA:

Após ligar o sistema em baixa rotação,