Cinemática sobre um plano inclinado

Objetivos

A partir do experimento utilizando o trilho de ar e o planador, foi medido o tempo em que o planador passa por entre dois sensores ópticos dispostos a uma distância inicial de 100 cm, sendo aproximados até chegar a 5 cm de distância. Com os cálculos e valores obtidos, podemos verificar uma relação existente entre velocidade instantânea e velocidade média, comprovando que a velocidade instantânea é o resultado do limite da velocidade média quando a variação do tempo tende a zero. Ou seja, concluiremos que a velocidade instantânea é mais precisa quando a variação da distância é menor.

Material utilizado

1. Cronômetro com dois sensores óticos;
2. Trilho de ar e um planador;
3. Suporte para elevar o trilho.

Esquema experimental

Figura I- trilho de ar

Procedimento experimental

Primeiramente foram colocados dois suportes na base do trilho de ar, formando um plano inclinado para o planador percorrer o trilho mais facilmente;
Um sensor ótico com cronômetro foi colocado na extremidade mais baixa do trilho, permanecendo fixo, enquanto um segundo sensor foi colocado a 100 cm de distância do primeiro, sendo deslocado a cada ciclo do experimento, reduzindo a distância de 5 em 5 cm até chegar na distância de 5 cm do sensor fixo; Os sensores funcionam da seguinte maneira: quando o planador passa pelo primeiro sensor, ele dispara o cronômetro no modo “pulse”, e quando chega no segundo sensor, o cronômetro para e marca o tempo que o planador levou para percorrer a distância entre os sensores;
Os intervalos de tempo foram medidos 3 vezes, e, terminadas as 3 medições, a distância entre os sensores foi diminuída de 5 cm;
A seguir mostraremos uma tabela com os dados obtidos:
Tabela 1 - Velocidade média x instantânea
X(cm)
T(s)
(s)
T-
Desvio Médio
(cm/s)
V(t)(cm/s)
100
1,802
1,803
-0,001
0,001
55,463
70,423
100
1,803
//
0
//
//
//
100
1,805
//
+0,002
//
//
//
95
1,664
1,664
0
0
57,091
//
95
1,665
//