A Cinemática – Movimento Uniforme e Uniformemente Variado

UNIVERSIDADE NORTE DO PARANÁ - UNOPAR

SISTEMA DE ENSINO PRESENCIAL CONECTADO

ENGENHARIA CIVIL

MATHEUS SILVA ALVES

RELATÓRIO DA AULA PRÁTICA 01

FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL: MECÂNICA

Cinemática – Movimento Uniforme e Uniformemente Variado

Jacobina - BA

2017

Relatório da Aula Prática 01 apresentado à Universidade Norte do Paraná - UNOPAR, como requisito parcial para a obtenção de média bimestral na disciplina de Física Geral e Experimental: Mecânica.

Orientador: Profa. Keila Tatiana Boni

1. INTRODUÇÃO

Para a análise do experimento, iremos abordar por meio da teoria e suas aplicações, procedimentos de experimentação realizados por observação e análise dos fenômenos físicos, e dos principais conceitos referentes à Cinemática.

Esta, refere-se ao conhecimento e o desenvolvimento de métodos gerais para descrever os movimentos dos corpos, sem nos preocuparmos com as causas desses movimentos. A Cinemática utiliza conceitos de geometria associados à ideia de tempo para descrever os movimentos de deslocamentos, velocidade e aceleração.

Assim, os objetivos e resultados deste experimento tem como abordagem, caracterizar o movimento de um objeto através do deslocamento, velocidade média e aceleração média; compreender e estimar a velocidade média e a aceleração média de um objeto em movimento; reconhecer que a velocidade mede a taxa de variação da posição no tempo; reconhecer que a aceleração mede a taxa de variação da velocidade no tempo e é função do ângulo de inclinação da rampa; fazer e interpretar diferentes gráficos envolvendo as principais variáveis físicas: deslocamento, velocidade e aceleração; estimar a aceleração da gravidade; e, utilizar os conhecimentos adquiridos para resolver problemas que possam acontecer na vida prática.

2. DESENVOLVIMENTO

2.1 OBJETIVO GERAL

Conhecer os conceitos fundamentais em Física Geral e Experimental: Mecânica para a formação científica e tecnológica utilizando-se da Cinemática para estudar os movimentos Uniforme e Uniformemente Variados.

2.1.1 Objetivos Específicos

• Caracterizar o movimento de um objeto através do deslocamento, velocidade média e aceleração média.

• Compreender e estimar a velocidade média e a aceleração média de um objeto em movimento.

• Reconhecer que a velocidade mede a taxa de variação da posição no tempo.

• Reconhecer que a aceleração mede a taxa de variação da velocidade no tempo e é função do ângulo de inclinação da rampa.

• Fazer e interpretar diferentes gráficos envolvendo as principais variáveis físicas: deslocamento, velocidade e aceleração.

• Estimar a aceleração da gravidade (g).

• Utilizar os conhecimentos adquiridos para resolver problemas que possam acontecer na vida prática.

2.2 METODOLOGIA

A metodologia consistiu no Roteiro Aula Prática – Unidade 1, no embasamento teórico do livro didático Física Geral e Experimental: mecânica, nos estudos da web-aula, nas análises das tele-aulas sobre os conceitos e teorias do estudo da Cinemática e no desenvolvimento dos experimentos-testes no Laboratório de Física.

2.3 PROCEDIMENTOS E RESULTADOS

Os procedimentos para a realização desta aula prática basearam-se no roteiro n. 1032.006 do Livro de Atividades Experimentais – Física Experimental – Mecânica – Plano Inclinado – EQ001F – Cidepe, conforme demonstra a Figura 1.

Figura 1 – Plano Inclinado

Experimento 1

Com o plano nivelado, inclinamos os trilhos em 2° graus aproximadamente, e fixamos com fita adesiva, pequenos retângulos de papel sobre a escala lateral que possui 400 mm ou 0,4 m de comprimento total.

Assim, anotamos os valores de cada posição à, aproximadamente, 100 mm e depois transformamos em metros, conforme o Sistema Internacional de Medidas - SI. A cada 0,1 m partindo da posição inicial (S0 = 0 m) fixamos os pequenos retângulos para indicar as posições da esfera que ficaram distribuídas em quatros pontos, sendo: S1= 0,1m, S2= 0,2m, S3= 0,3m e S4= 0,4m que foram os pontos de passagem da esfera.

Para dar início ao experimento, tínhamos como objetivo medir o tempo de descida da esfera metálica na posição inicial S0 = 0m até a primeira posição de medida ?S1 = 0,1m, registrando nesse espaço, notas de tempo do seu percurso com a intermitência de cinco tempos de descida que, quantificamos respectivamente em: T1 = 0,40 segundos; T2 = 0,33segundos; T3 = 0,48 segundos; T4 = 0,40 segundos e T5 = 0,34 segundos onde, no somatório desses valores obtivemos uma média de tempo em 0,39 segundos (?Tm). Ou seja, repetimos esses passos para todas as outras posições espaciais que a esfera deveria passar, do ponto S1 ao ponto S2; do ponto S2 ao ponto S3; e, do ponto S3 ao ponto S4, todos com espaços percorridos de iguais valores a 0,1m.

Porém, para identificarmos a Velocidade Média da esfera passando pelos espaços indicados (?S1, ?S2, ?S3 e ?S4) e pelo tempo médio de descida (?Tm), utilizamos da seguinte equação:

• Onde a Velocidade Média (Vm) é igual ao resultado da divisão (/) da Variação Espacial (?S) pela Variação Média de Tempo (?Tm), ou seja, representada pela seguinte equação: Vm = ?S / ?Tm.

Entretanto, para sabermos a Aceleração Média da esfera utilizando-se dos dados da Velocidade Média (Vm) dos postos de passagem pela Variação Média de Tempo (?Tm) de descida, empregamos a seguinte equação:

• Onde a Aceleração Média (Am) é igual ao resultado da divisão (/) da Velocidade Média (Vm) pela Variação Média de Tempo (?Tm), ou seja, representada pela seguinte equação: Am = ?Vm / ?Tm.

Assim,