Experimento 1 – Conservação Quantidade de Movimento Linear



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Força Centrípeta.

Objetivo - Verificar experimentalmente que a força centrípeta que age sobre um objeto efetuando movimento circular uniforme é diretamente proporcional a sua massa (M) e ao quadrado da velocidade tangencial (v), e inversamente proporcional ao seu raio de giro (R):

(1)
Para isto deverão ser realizadas 3 experiências. Para uma partícula em movimento circular uniforme:


  1. Variar o raio e manter massa e força centrípeta constantes.

  2. Variar a força centrípeta e manter raio e massa constantes.

  3. Variar a massa e manter raio e a força centrípeta constantes.


Força Centrípeta:
Chamamos de força centrípeta à força necessária para manter uma partícula de massa m, em movimento circular. Ela é sempre dirigida na direção radial e apontada para o centro da trajetória circular.
Obs.: Não devemos confundir força centrípeta com força centrífuga. Quando um corpo realiza uma trajetória curva, para um observador no solo (sistema de referência inercial), o corpo está sendo submetido a uma força centrípeta, que é a que faz que o corpo não continue em linha reta, como indica a lei de inércia da Newton. Entretanto, no sistema de referência do corpo, que é um sistema de referencia não inercial, o corpo (por exemplo uma pessoa dentro de um carro) sentira que está sendo acelerado na direção radial para fora. Esta força, chamada também de pseudo-força ou força fictícia, já que só existe no sistema não-inercial, é chamada de força centrífuga.

Montagem Experimental:

Nivelamento da Base: Para uma correta execução do experimento é necessário um perfeito nivelamento da base.


  1. Verifique se a marca de referência da haste central coincide com o zero da escala da plataforma (ou trilho) rotacional.

  2. Como mostrado na Figura 1A, parafuse a massa de nivelamento quadrada no extremo da plataforma rotacional que contém a haste lateral com a massa circular. Ajuste o parafuso de nivelamento de um dos pés da base até que a extremidade do trilho com a massa quadrada esteja alinhada verticalmente sobre o parafuso de nivelamento do outro pé (Figura 1A).

  3. Gire o trilho rotacional em 90o e ajuste o nível do outro pé para que fique alinhado de acordo com a Figura 1B.

  4. Retire a massa de alinhamento e verifique que o trilho permanece parado em qualquer posição em que seja colocado.


A)

B)



Plataforma rotacional

Base

Massa para nivelamento

Parafusos para nivelamento

Ajustar este pé primeiro



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