RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA FÍSICA EXPERIMENTAL I FORÇA CENTRÍPETA EM FUNÇÃO DA VELOCIDADE ANGULAR

RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA FÍSICA EXPERIMENTAL I
FORÇA CENTRÍPETA EM FUNÇÃO DA VELOCIDADE ANGULAR

1. INTRODUÇÃO

A 1ª lei de Newton estabelece que um corpo, uma vez em movimento, só altera as características desse movimento se sobre ele agir uma força externa. A 2ª lei, por sua vez, estabelece que a variação da velocidade em grandeza e/ou direção (aceleração) é proporcional e tem a mesma direção da força aplicada, sendo a massa do corpo a constante de proporcionalidade: F mar r. Se o corpo evolui com movimento circular uniforme, a direção da trajetória muda constantemente, o que implica a existência de uma força externa responsável por essa alteração. Mostra-se que a força responsável pelo movimento circular uniforme está dirigida para o centro da circunferência (perpendicular à trajetória, portanto) e é conhecida por força centrípeta.

2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Vamos quantificar esta força. Consideremos um objeto de massa M descrevendo, com uma velocidade linear v, uma trajetória circular de raio r. O objeto encontra-se, portanto, animado de um movimento cuja aceleração, dirigindo-se para o centro da trajetória circular, tem grandeza.

Deste modo, a intensidade da força centrípeta exercida sobre o objeto é dada por:
F = M (1)
Se o corpo dá uma volta completa em T segundos (período do movimento)
Se o corpo dá uma volta completa em T segundos (período do movimento), as velocidades angular e linear são dadas, respectivamente, por: ω = e v = ω.r . Então:
F = 4 π² Mr . (2)
Utilizando um dispositivo de rotação e o procedimento adequado, é possível verificar a relação (2) para objetos de massas diferentes, variando o raio das suas trajetórias e o período dos seus movimentos.
3. OBJETIVOS
Determinar o período e a frequência de um móvel em MCU, utilizando o equipamento AZEHEB.
Reconhecer a dependência direta entre a força centrípeta e o quadrado da velocidade.
Reconhecer a dependência direta entre a força centrípeta e o quadrado da frequência.
4.