Trilho de ar

Foi realizado um experimento de (cinemática, dinâmica) usando um trilho de ar e vendo o comportamento da aceleração de um corpo em função do ângulo de inclinação de uma rampa na ausência de forças de atrito com o objetivo de descobrir qual era a gravidade local. A partir dos dados obtidos foram elaborados gráficos para melhor compreensão do experimento, e o erro percentual, para podermos saber o quanto nos aproximamos do valor da aceleração da gravidade adotada que é 9,8m/s².

Introdução Teórica

Um corpo, em movimento retilíneo, apresenta velocidade constante diz-se que ele está em um Movimento Retilíneo Uniforme (MRU). Por outro lado, se o movimento retilíneo for não-uniforme, isto é, com velocidade variável, diz-se que o corpo está em Movimento Retilíneo Acelerado.
Neste experimento, considera-se o Movimento Retilíneo Uniformemente
Acelerado de um corpo de massa m ao longo de um plano inclinado sem atrito, conforme mostra a Fig.1, com o objetivo de estudar o comportamento da aceleração em função da inclinação do plano.
Nesta figura, é mostrado o diagrama de forças que atuam sobre o corpo em movimento. O diagrama de forças é formado pela força peso ̅̅P do corpo, que atua na vertical, e a força normal ̅N , que atua perpendicularmente à superfície do plano inclinado.

Fig. 1: Corpo de massa m sobre um plano inclinado sem atrito.

Com o objetivo de eliminar o atrito entre o bloco e a superfície do plano inclinado, o trilho de ar e um carrinho apropriado serão utilizados neste experimento.

De acordo com o diagrama de forças que atuam no carrinho, mostrado na Fig.1, a força resultante Ps paralela ao plano inclinado, escolhida como a direção de uma reta s, responsável pela descida do carrinho, é:

Ps=P senθ=mg senθ

Onde θ é o ângulo de inclinação do plano inclinado
P = mg é o módulo da força peso do carrinho.

Assim, de acordo com a segunda lei de Newton, aplicada na direção do movimento do carrinho, tem-se: a=g senθ
Isto