EXPERIMENTO DE FISICA PLANO INCLINADO

Faculdade de Engenharia de Sorocaba
Laboratório de Física
Física Experimental I

EXPERIÊNCIA 05
Nome

Número

Turma

Data

Plano Inclinado
5.1 Fundamentos Teóricos
Componente do Peso
Considere o plano inclinado de um ângulo α em relação ao plano horizontal, conforme ilustra a figura abaixo.

Figura 5.1 – Plano inclinado

Um objeto de massa m colocado nesse plano, supondo a inexistência de atrito, fica sob ação de duas forças, denominadas:

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- Força Peso (P) aplicada pela Terra.
- A força de reação normal do plano (Pn).
Para realizarmos o estudo do plano inclinado devemos decompor a força P em duas outras forças (Pt e Pn), que a resultante resulta na única força exercida no blobo
(P).

Força Peso Tangencial (Pt)
É a componente da força peso que vá atuar sobre o bloco, porém esta força é tangencial a superfície onde o bloco tenderá a entrar em movimento.

Força Peso Normal (Pn)
É uma componente da força peso que vá empurrar o plano inclinado para baixo, resultando assim a força normal que o bloco exercerá sob o plano inclinado.

Estudo das Forças Pt e Pn
Para deduzirmos as equações Pt e Pn basta analizarmos apenas um dos triângulos formados pela soma das componentes da força peso e descobrir por semelhança de triângulos quais dos ângulos equivalem ao ângulo α do plano inclinado.
Através da figura 5.1 e analisando o triangulo hachurado, podemos aplicar as fórmulas trigonométricas seno e cosseno no ângulo α, como demonstra abaixo.
- Pt = P . sen (α);
- Pn = P . cos (α);
Como não há aceleração na direção perpendicular ao plano, concluímos que a reação normal de apoio Fn equilibra a componente normal do peso Pn, isto é:
- Pn = Fn = P . cos (α);

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Aceleração do Plano Inclinado
Como vimos acima a força Pn é igual a Fn, podemos concluir que por ação e reação essas forças se anulam. Resultando apenas a força da componente tangencial Pt e essa força causará uma aceleração no bloco de massa m, como ilustra a figura