Físicamente: Tracker

domingo, 21 de maio de 2017

Análise de um pêndulo simples no Tracker

Dados:

h (altura) = 18,64
vx (velocidade)= 1,949E2
m(massa)= 1,00 kg

Em= Ep+Ec

Ep= m.g.h

Ec= 1/2. m, v²

Altura corresponde ao valor de Y no primeiro ponto:

Valor da velocidade (vx) mostrada no gráfico do canto direito:

Ep=m.g.h

Ep=1.(980 cm/s²).(18,64cm)=

Ep= 18.267,2 (aproximadamente)

Ec= 1/2. m. (vx)²

Ec= 1/2. 1.(1,949.10²)²

Ec= (1,949.10²)²/2

Ec= 3,798601.10^4/2

Ec=1,8993005.10^4

Ec=18.993,005 (aproximadamente)

Em=Ep+Ec= contante

1.Y=18,64; VX= 0 => Em= Ep

2. Y= 0; X= 0; VX= 1,949E2 => Em=Ec

Ep=Ec

Link que contêm o arquivo do pêndulo no tracker:

https://drive.google.com/open?id=0B08Yi2RE7DggLThHa1hWaEp2VVk

Link do vídeo utilizado para obtenção de dados:

https://drive.google.com/open?id=0B08Yi2RE7DggVk9NSU9HSHA2ZkE

segunda-feira, 15 de maio de 2017

Determinar a aceleração da gravidade através de um lançamento oblíquo

Universidade Federal do Amazonas

Instituto de Ciências Exatas

Departamento de Física

Lançamento Oblíquo ocorre quando um objeto é arremessado à partir do solo, formando um determinado ângulo em relação à horizontal. Nesse tipo de lançamento, o movimento dos objetos é composto por um deslocamento da vertical e outro horizontal. Assim, ao mesmo tempo em que o objeto vai para frente, ele sobe e desce.

A partir do conhecimento de decomposição vetorial, podemos escrever que:

Em relação ao deslocamento vertical, o movimento executado pelo corpo na vertical está sob influência da aceleração da gravidade. Assim, ele pode ser classificado como um MRUV. E a partir da equação de Torricelli, é possível determinar a altura máxima que o objeto atinge. Mas o fato de o movimento ser ascendente e o vetor da aceleração da gravidade apontar na vertical para baixo, o sinal é negativo. Podendo ser escrita dessa forma:

Para determinar a altura máxima do objeto durante o lançamento, temos que:

No deslocamento horizontal, o corpo não sofre influência de aceleração, por isso, o movimento é classificado como retilíneo e uniforme. E a partir da equação horária do MRU, podemos definir o alcance horizontal do objeto.

Como determinar a aceleração da gravidade com o movimento oblíquo?

Para determinar a aceleração da gravidade, primeiramente gravamos um vídeo de um lançamento oblíquo, onde a trajetória do objeto é uma parábola. Para isso foi necessário materiais simples e acessíveis:

Um objeto, nesse caso uma bola de futebol americano;
Uma câmera com boa qualidade;
Um cenário neutro e que ressaltasse o objeto;
Procurar posicionar a câmera em um lugar fixo para que não interfira na gravação;
Calcular as medidas do cenário escolhido para utilizar como dado;

O lançamento em questão foi definido pela equipe, dentre as opções fornecidas pela professora.Analisamos no software Tracker http://physlets.org/tracker/ (Tutorial passo a passo, disponível no blog) onde aplicamos um vídeo teste ( link disponível no blog ) e assim obtemos os seguintes equações e dados:

Temos que S= So + Vo.t +1/2 gt^2, porém a equação fornecida pelo software é y=Ax^2+ Bt+ C. Portanto, devemos relacioná-las como At^2 → 1/2 g; Bt→ Vot; C→ So.

Os dados obtidos no gráfico foram:

A= -4,383 cm x 10^2 = -0,04383 m x 10^2

B= 3,963 cm x 10^2 = 0,03963 m x 10^2

C= 3,480 cm = 0,03480 m

Dessa forma a aceleração da gravidade, com a equação já manipulada, é definida por: g=2.A= 2. (-0,04383 x 10^2 )= 8,766 m/s^2 ⇒8,7m/s^2

Como já sabemos, o valor da aceleração da gravidade é de aproximadamente 9,8 m/s^2, um valor superior ao obtido no experimento. Nesse caso, não há muita influência da resistência do ar, pois o gráfico obtido em relação a variável X é praticamente um mru. Além disso utilizamos uma bola de futebol americano que possui um formato oval, o que também não permite que a resistência do ar seja um fator principal. O que gerou esse desvio foi os erros ao gravar o vídeo: como o posicionamento da câmera, o enquadramento, o ângulo que estava a câmera e as incertezas de medições.