Estudo comparativo de rolamento e a determinação do início de deslizamento de uma esfera num plano inclinado

Abstract

Este trabalho faz um estudo comparativo entre as velocidades de rolamento de uma esfera de aço num plano inclinado com lançamento oblíquo. Para determinar a velocidade final no plano inclinado foram utilizados cronômetros com sensores digitais, e para determinar a velocidade inicial do lançamento oblíquo foram utilizadas as equações de alcance horizontal. Através do gráfico da velocidade em função da raiz quadrada da altura do plano inclinado, foi possível determinar a faixa de compatibilidade entre os dois primeiros modos para obter a velocidade da esfera, bem como fazer a comparação com um terceiro modo, no qual se admitiu a conservação da energia mecânica. Através do mesmo tipo de gráfico, foi possível determinar, pelo início do deslizamento, o valor do coeficiente de atrito entre a esfera e o plano inclinado, cujo resultado ficou compatível com outra forma simples de determinação.This article reports a comparative study of the velocities of rolling of a steel sphere on an inclined plane with an angle of launching. To determine the final velocity in the inclined plane, we used stopwatches with digital sensors, and to determine the initial velocity on the oblique launch, we used the horizontal range equations. From the graph of the velocity as a function of the square root of the height of the inclined plane it was possible to determine the range of compatibility between the first two modes to determine the speed of the sphere and make comparisons with a third mode, in which case it was supposed the conservation of mechanical energy. From the same type of graph, it was possible to determine the start conditions of sliding, and the coefficient of friction between the sphere and the inclined plane, with consistent results with other simple methods.