Experimentos de mecânica clássica usando o plano inclinado e Arduino

Abstract

Entre as ciências está a Física, uma área bastante subdividida, com seus principais temas: mecânica clássica, mecânica quântica, eletromagnetismo, termodinâmica, mecânica estatística e a relatividade. O objetivo desse trabalho foi compreender conceitos da mecânica clássica, por meio do estudo sobre o plano inclinado com atrito, onde foi desenvolvido um protótipo de madeira com auxílio da tecnologia Arduino. Desse modo, foi estudado o movimento dos objetos e das forças que atuam sobre eles. O trabalho foi realizado diante três fases, a primeira em relação aos assuntos teóricos da física, sendo eles, cinemática e dinâmica. A segunda fase a respeito da construção do protótipo, envolvendo as principais ferramentas e materiais necessários que foram utilizados durante a construção. A terceira e última fase se refere ao desenvolvimento do circuito, um cronômetro digital no qual foi exibido em um display LCD todos os dados dos tempos de queda dos objetos na rampa do plano inclinado. O levantamento dos dados se deu pela seguinte forma, primeiramente para o bloco de madeira foi possível obter tanto o coeficiente de atrito estático como o cinético, bem como a aceleração e a força de atrito cinético. Dessa forma, ficou evidente que quanto maior o ângulo, maior foi a aceleração e menor foi o tempo de queda do bloco no plano inclinado com atrito. E para o cilindro oco foi realizado aplicações com o momento de inércia, comparando os valores experimentais medidos com o valor teórico, e além disso, a aceleração do objeto rolando sem deslizamento, sendo possível observar que a medida em que foi aumentado o ângulo, a aceleração aumentou, enquanto o tempo de queda do cilindro diminuiu.