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Questão Problema: Um carro encontra-se parado em cima de uma rampa. Acidentalmente é destravado e começa a descer a rampa. Como se relaciona a energia cinética do centro de massa do carro com a distância percorrida ao longo da rampa.
Objetivo: Determinar experimentalmente a relação entre o valor da energia cinética adquirida por um corpo, que se desloca ao longo de um plano inclinado, e a distância percorrida no percurso efetuado.
Procedimento utilizado com um esquema aproximado (figura 1) da montagem utilizada:
Procedimento:
1- Coloque uma calha inclinada de forma a fazer um plano inclinado.
2- Coloque a célula fotoelétrica no final do plano inclinado de modo a que a luz emitida pela célula fotelétrica intercete o percurso do corpo, que irá movimentar- se na rampa.
3- Estabeleça uma ligação entre a célula fotelétrica e o digitímetro.
4- Meça as massas e os diâmetros dos dois corpos.
5- Ligue o digitímetro.
6- Largue o corpo do topo do plano inclinado, marcando a posição de lançamento.
7- Registe o tempo de passagem do corpo lido pelo digitímetro.
8- Repita os passos 6 e 7 três vezes.
9- Repita o passo 8 com mais seis alturas diferentes.
10- Repita os passos 9 com um corpo de maior massa.
11- Repita os passos 10 com uma inclinação menor.
Figura 1
Resultados
Corpo de maior massa e com maior inclinação
Comprimento do alvo, l/m: 0,0173 Massa do corpo, m/kg: 0,02183
Tabela 1- Cálculo da energia cinética através do registo de tempos, velocidades e distâncias percorridas, do corpo de maior massa e com maior inclinação.
Gráfico 1- Energia cinética ao longo de um plano inclinado em função da distância percorrida (baseado na tabela 1)
Corpo de maior massa e com menor inclinação
Comprimento do alvo, l/m: 0,0173 Massa do corpo, m/kg: 0,02183
Tabela2- Cálculo da energia cinética através do registo de tempos, velocidades e distâncias percorridas, do corpo de maior massa e com menor inclinação.
Gráfico