Cinemática no plano inclinado
Experimento 1: Cinemática no plano inclinado.
1. Objetivo
O objetivo do experimento é promover a demonstração experimental das fórmulas da equação horária dos espaços e, a equação de Torricelli.
2. Introdução
2.1 Revisão teórica
2.1.1. Equação horária dos espaços
O movimento retilíneo uniformemente variado se caracteriza pela propriedade de que a aceleração é constante; como consequência, a velocidade varia uniformemente. A aceleração é o quociente da variação de velocidade (v) pelo intervalo de tempo correspondente (t).
Devemos lembrar que a velocidade não permanece constante; ela aumenta ou diminui ao longo do tempo, conforme o valor da aceleração comunicada e, que a velocidade escalar média (Vm) é o quociente da variação de espaço (x) pelo intervalo de tempo correspondente (t).
2.1.2. Velocidade Instantânea
A velocidade escalar instantânea é caracterizada pelo valor absoluto da velocidade escalar do móvel no instante em que efetuamos a leitura, em relação à Terra.
Ou seja, é a velocidade encontrada quando a diferença na medição tende a zero.
2.2 Demonstração matemática da equação horária dos espaços.
Primeiramente, para a equação horária dos espaços, temos a seguinte relação matemática: (1)
Sabemos que, de acordo com a definição de derivada, a aceleração instantânea é dada por: (2)
Integrando os dos membros da equação, obtemos: (3) que resulta em: (4)
No movimento retilíneo uniformemente acelerado a velocidade cresce no decorrer do tempo. O espaço infinitesimal percorrido é dado por: (5)
Substituindo a equação (4)