Plano Inclinado

Plano Inclinado Aceite para publicação em 8 de Novembro de 2010

Estudo do Plano inclinado

Introdução Este é um modelo, desenvolvido para utilizar com o programa Modellus 4. O programa Modellus pode ser descarregado gratuitamente em:

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http://modellus.fct.unl.pt/

Depois de instalado basta clicar no modelo/ficheiro fornecido.

Objectivo O objectivo deste modelo é ajudar a estudar as forças aplicadas num corpo assente num plano inclinado. Podem ser exploradas diferentes situações de acordo com o nível de ensino ou situação a explorar: 1. Plano inclinado sem força de atrito. Ao reduzir a zero os respectivos coeficientes, podem ser analisadas as forças aplicadas na bola assim como a Resultante das forças.

Variando a massa e/ou a inclinação do plano podemos observar como estas grandezas se alteram e como estão relacionadas. Observar como varia a Rn (reacção normal ao plano) nomeadamente em situações limite: a. Sem inclinação e variando a massa do corpo; b. Elevando o plano até à inclinação máxima (90º).

2. Plano inclinado com Força de atrito. Fixar o coeficiente de atrito estático num determinado valor e o coeficiente de atrito cinético a zero. a. A Força de atrito depende da Rn. Assim a Força de atrito máxima passível de ser exercida vai diminuindo com a inclinação. A Força de atrito efectivamente aplicada vai aumentando progressivamente com a inclinação até um valor máximo. É igualmente possível determinar o valor do ângulo para o qual o corpo entra em movimento.

3. Plano inclinado com Força de atrito (cinético e estático). Atribuindo uma valor para o coeficiente de atrito estático e outro valor (inferior a este) ao coeficiente de atrito cinético. Pode dar-se continuidade ao raciocínio anterior e ver o que acontece à força de atrito quando o corpo entra em movimento. (12ºano de escolaridade) As duas primeiras situações servem o 10º e 11º anos de escolaridade da disciplina de FQA Unidades 2 de Física do 10ºano e a Unidade 1 do 11º ano.

Carlos Brás/2009

Limitações • • • • •

O modelo funciona sem que se clique no Play.

O coeficiente de atrito cinético deve ser sempre menor que o coeficiente de atrito estático.

Para observar o efeito da resultante na bola, clicar no Play.

Não alterar condições se o Play estiver em funcionamento.

A representação em simultâneo das forças aplicadas e da resultante deve ser analisada com cuidado.

Instruções

4

3

1

2 5

1- Cursor que permite alterar o valor da massa.

2- Para alterar o valor da inclinação do plano 3- Para alterar os coeficientes de atrito estático e cinético. (Coef. Atrito Est.>Coef. Atrito Cinético).

4- Valores da Resultante e da Força de atrito aplicada.

5- Valor da força de atrito máxima possível (vermelho) e o valor da Força atrito aplicada (amarelo)

Carlos Brás/2009

Observação Pode o professor ou os alunos manipular as seguintes variáveis.

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Massa do corpo. Ângulo do plano.

Força de atrito (apenas o seu valor e não o coeficiente de atrito).

Coeficientes de atrito estático e cinético.

Sugestão Eliminar barra de ferramentas, para uma melhor visualização do modelo.

Ao seleccionar este Botão, desaparece a barra de ferramentas superior.

Carlos Brás/2009

Vídeo Ver vídeo anexo, do funcionamento do modelo.

Autor: Carlos Brás

Carlos Brás/2009