Protocolo experimental

Unidade 1 – Movimentos na Terra e no Espaço FQA-11 Componente de Física AL1.4Satélite geoestacionárioMaterial (por turno)MaterialUnidadesAparelho para o estudo da dinâmica de rotação 2Material para o estudo da força centrípeta 2Material para registo de instante e posição 2Fita cola 2Fita métrica 2Procedimento1. Nivela o tambor superior do aparelho de rotação.2. Instala um disco de papel no tambor após ter aberto nele as janelas correspondentes aosfuros de fixação dos parafusos da calha para o estudo da força centrípeta.3. Coloca a calha para o estudo da força centrípeta e sobre esta a esfera, cuja massa foipreviamente medida, como mostra a figura seguinte.4. Verifica se a esfera faz contacto e acende a lâmpada quando encostada ao terminal dacalha, sobre a cunha.5. Imprime, com a mão, movimento de rotação ao tambor superior do aparelho de rotação econstata que, para além de uma certa velocidade, a esfera sobe a cunha e a lâmpadaacende-se.6. Aguarda que o tambor perca rotação, ou trava-o encostando um dedo ao prato inferior, atéque a lâmpada se apague.7. Repete a experiência algumas vezes para adquirir a noção da velocidade angular para aqual a lâmpada se apaga, pois será no instante em que a luz se apaga que o marcadordeve ser accionado.Paulo José Santos Carriço Portugal Página 1 de 3

Unidade 1 – Movimentos na Terra e no Espaço FQA-11 Componente de Física AL1.48. Instala convenientemente o marcador e leva a cabo um primeiro ensaio tal que, após terimprimido ao tambor a rotação suficiente para que a lâmpada fique acesa, aguarde, com odedo no interruptor do marcador, que ela se apague e nesse instante accione o marcadordurante o tempo de meia volta do tambor.9. Desvia o marcador de modo a obter outro registo, desempatado do primeiro e efectua umsegundo ensaio procedendo como anteriormente.10. Mede, antes de desmontar a calha, a distância entre o eixo de rotação e a esfera, naposição de encostada ao topo da calha, bem como o diâmetro da esfera.11. Desmonta a calha e o disco de papel e mede, em cada ensaio, o ângulo varrido em 0,10 s,com recurso ao transferidor. (Se possível executa mais dois ensaios).Resultados Obtidos1. Calcula o valor médio do ângulo varrido pelo raio vector da posição da esfera, em graus eem radianos, bem como o período do movimento.2. Calcula a norma da:- velocidade angular da esfera;- velocidade linear da esfera;- aceleração centrípeta da esfera;- força centrípeta que actua sobre a esfera.Discussão e ConclusõesA figura seguinte representa, esquematicamente, a força que a esfera exerce sobre a cunha,com inclinação de 45º, e as suas componentes segundo um eixoa cunha exerce sobre a esfera, e as suas componentes segundo o mesmo eixo.x0 y , bem como a força que1. Explica que relação existe entre as forças P r e R r n.r rr r2. Justifica a relação F g= Fce que, consequentemente, g = ac.Paulo José Santos Carriço Portugal Página 2 de 3

Unidade 1 – Movimentos na Terra e no Espaço FQA-11 Componente de Física AL1.43. Apresenta o erro absoluto e o erro relativo da a rcrg =29,80m / s ).relativamente a g r . (Considera que4. Caracteriza as forças responsáveis pelos movimentos, de um satélite em torno da Terra eda esfera em torno do centro do movimento.5. Explica porque é que a massa de um satélite não interfere na sua velocidade orbital eporque é que a massa da esfera não interfere na sua velocidade.Paulo José Santos Carriço Portugal Página 3 de 3