Experimento mcu

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Experimento 4 – Movimento Circular Uniforme - 2012
Objetivo Geral:
Objetivo específico: Determinação experimental da equação de movimento de uma massa M
em Movimento Circular Uniforme.

Introdução Teórica:

Montagem Experimental:
Para realizar este experimento você utilizará uma “plataforma rotatória” da Pasco ou
da Azeheb laboratórios de Física.

Descrição do aparelho da Pasco:
Aplataforma rotatória consiste de uma base de alumínio que pode girar em torno
de um eixo (Figura 4.1). Acoplados à base estão dois suportes, o central e o lateral.
O suporte central possui uma ranhura pela qual podem se mover uma presilha e
um anel. A presilha suporta uma mola e um disco indicador. No disco indicador é preso um fio
que passa através do anel e por uma pequena polia fixa nosuporte. A outra extremidade do fio é
amarrada na massa M.
O suporte lateral possui uma linha vertical que indica a distância da massa M ao
centro de rotação. Da sua extremidade superior sai um fio que sustenta a massa M.
A plataforma rotatória permite que a massa M gire com velocidade angular
constante em torno do eixo. É possível se determinar a força (força centrípeta) necessária
para manter amassa em Movimento Circular Uniforme. A distância da massa M ao centro
de rotação (raio R) e o valor da massa M podem ser variados.

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Figura 4.1 - Ilustração do aparelho utilizado para o estudo do movimento circular uniforme.

Descrição do aparelho da Azeheb:
A plataforma rotatória consiste de uma base metálica (1) que gira em torno de um
eixo (2) (Figura 4.2). Acoplados à base estãodois suportes, o central (3) e o lateral (4). Ainda em
uma das extremidades dessa barra encontra-se uma massa (5) de “contra-peso” para
estabelecer o equilíbrio.
O suporte central (4) possui um dinamômetro (6), onde na extremidade superior
encontra-se o sistema para zerar o dinamômetro (8), e na extremidade inferior há um gancho
para prender um fio, que passa pela roldana e é fixada na massa M(9) que situa no suporte
lateral.
O suporte lateral possui ao seu longo uma fenda (4) que indica a distância da
massa M ao centro de rotação (3). Da sua extremidade superior sai um fio que sustenta a massa
M.
A plataforma rotatória permite que a massa M gire com velocidade angular constante em torno do
eixo, para isto ligar a fonte (7). É possível se determinar a força (força centrípeta)necessária
para manter a massa em Movimento Circular Uniforme. A distância da massa M ao centro de
rotação (raio R) e o valor da massa M

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4
3

6
9

5

1

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Figura 4.2 – Foto esquemática da plataforma rotatória da Azeheb- laboratório.

Metodologia:

1. Determinação da relação entre a velocidade de rotação e a força centrípeta F

Faça suas medidas mantendo constantes o raioR = 0,15 m e a massa M = 0,15kg (os valores
numéricos são apenas sugestões).
Para os alunos que estiverem utilizando a plataforma da Pasco:

1. Através de um fio inextensível que passa pela polia, fixe uma força peso de 0,40
N (40gf) à massa M, de tal forma que ela fique alinhada com a linha vertical do suporte lateral.
Isto é obtido movendo-se convenientemente a presilha superior dosuporte central.
2. Conjuntamente ajuste o “disco indicador” de tal forma que ele se alinhe com o
anel do suporte central (detalhe da figura 4.1). Retire a massa suspensa e gire a massa M até
que ela esteja novamente alinhada com a linha vertical do suporte lateral. Isto é verificado pelo
posicionamento do disco indicador.
3. Mantendo-se a massa nesta posição, determine o valor médio do tempo queela
leva para dar uma volta completa. Para determinar à média dos tempos, gire a plataforma 20
voltas completas de tal forma que a massa permaneça sempre alinhada com a vertical. Repita
este procedimento por pelo menos mais duas vezes. Com estes dados calcule o valor médio do
tempo que a massa M está girando. Preencha a tabela 4.1.
4. Repita as medidas para pesos de 0,80; 1,20; e 1,60 N....
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