Massa M em uma trajetória circular

















MOVIMENTO DE UMA MASSA ‘M’ EM TRAJETÓRIA CIRCULAR
































1. RESUMO
O relatório apresenta o experimento realizado no laboratório de Física Experimental da Universidade Estadual de Maringá, com o objetivo de deduzir as equações que regem o movimento de um corpo que se encontra em movimento circularuniforme. Um corpo com massa conhecida foi preso a uma plataforma rotatória. Após a determinação do raio de sua trajetória e a força resultante do sistema, foi então colocado em MCU. Através de uma série de medidas feitas a partir de forças resultantes diferentes a equação do movimento do corpo foi encontrada. O resultado obtido satisfaz a teoria do movimento circular uniforme e sua exatidão está deacordo com os padrões esperados para o tipo de aparelhagem utilizada.





















2.INTRODUÇÃO GERAL
Quando uma partícula se move ao longo de uma circunferência com velocidade escalar constante, diz-se que está em movimento circular uniforme.
Nessa situação a velocidade escalar, que é o módulo do vetor velocidade, permanece constante, pois não há componente daaceleração paralelo (tangente) à trajetória. A aceleração atua totalmente perpendicular (normal) à trajetória e tem sentido apontado para o centro da circunferência, causando mudanças apenas na direção do vetor velocidade.
A aceleração, chamada nesse caso de aceleração centrípeta (palavra cujo significado é “que se dirige para o centro”), pode ser relacionada de forma simples com o Raio e com a VelocidadeEscalar da partícula.
Para tal demonstração foram analisados os dados de uma partícula que se encontra em MCU.































3. OBJETIVOS

3.1. OBJETIVO GERAL:
Esta experiência tem como objetivo a aprendizagem do que é o movimento circular uniforme e definições de período, frequência e suas respectivas incertezas de grandeza física.
Odispositivo experimental utilizado permite medir a velocidade angular de rotação que é necessário para chegar a uma medida exata do movimento.

3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
Determinar a equação de movimento de um corpo de massa M em trajetória circular e caracterizar o tipo de movimento circular.

4. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA:
Em um movimento circular, o vetor aceleração é dado por duas componentes;uma tangencial ( vetor A), e outra radial, (vetor Ar) . Assim, a aceleração resultante, (vetor A) é expressa por :



Com  at  =   e at  = V2/R , sendo R o raio da trajetória.

No caso do movimento circular uniforme, este é caracterizado por ter o módulo do vetor velocidade constante, = constante. Lembrando quevaria em direção e sentido, temos que o vetor aceleração é diferente de zero, lembre-se que: at = . Dessa forma, haverá somente a componente radial (também conhecida por aceleração centrípeta), do vetor aceleração.
Aplicando a segunda lei de Newton, no qua diz que, “ a aceleração de um corpo em movimento é diretamente proporcional a resultante das forças que atuam sobre ele e inversamenteproporcional a sua massa” (lembrando que é válida somente para referenciais inerciais) para um corpo de massa M girando em torno de um eixo fixo preso por um fio de comprimento R, com o módulo de vetor velocidade constante tem-se que : Fc = Ma(centrípeta) = M
Uma força centrípeta muda de direção o vetor velocidade, sendo continuamente aplicada para o centro do círculo.
As relações entre as grandezaslineares e angulares são: S = RΘ onde S está relacionado ao arco da curva (posição linear) e Θ a posição angular, e R o raio da trajetória constante. Derivando a equação com relação ao tempo, temos a equação que relaciona a velocidade linear (v) com a velocidade angular (ω): v = R ω, onde a equação que relaciona a velocidade angular com o período de rotação é dado por
ω = . Logo a equação...