Comprovação de Leis de Newton

Física I

Turma: “B”

Relatório de Laboratório

Data: 07 de outubro de 2015

Turno: Matutino

Curso: Engenharia Civil

Professor: Marcos Rafael Guassi

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Objetivos

A realização deste relatório tem como objetivo comprovar, experimentalmente, as Leis de Newton para os movimentos uniforme e uniformemente variado.

Após a obtenção dos valores referentes ao tempo, com o auxílio de gráficos, tabelas e equações, foram determinados os valores da aceleração, velocidade e posição do objeto referente ao experimento.  

• Materiais:

Neste experimento foi utilizado o sistema “colchão de ar”, que é composto de:

• 1 Planador
• 1 Trilho de ar
• 1 Gerador de fluxo de ar
• 1 Mangueira
• 5 Barreiras de luz
• 1 Cronômetro digital

• Procedimentos:

Basicamente, o carrinho consiste da união de duas placas em formato de V, de modo que pudesse ser perfeitamente encaixada na base do para que possa “flutuar” no trilho.

O trilho consiste de um tubo de forma triangular, com diversos orifícios em suas faces superiores, em cima do qual o planador realizará seu movimento. Ele é conectado a um gerador de fluxo de ar ligado a uma das extremidades do trilho por uma mangueira, esse ar, ao sair pelos orifícios, cria uma espécie de "colchão de ar", reduzindo o atrito existente entre o carrinho e o trilho.

No trilho há uma fita métrica que dará a posição do carrinho em qualquer instante do movimento.

As barreiras de luz são os equipamentos que dirão o instante em que o carrinho passa. E é o cronômetro digital que irá determinar o tempo no qual o carrinho levou para percorrer o intervalo entre as barreiras.

Primeiramente, foram organizados todos os materiais na bancada. Logo após, o trilho de ar foi nivelado de forma que o carrinho (planador) ficasse em repouso.

Ligado o gerador de fluxo de ar, a régua (fita métrica) relacionada às barreiras de luz foram ajustadas em intervalos de 20cm cada (para o Movimento uniforme) e variando entre 20cm, 30cm, 35cm, e 50cm, a partir da origem (para o Movimento uniformemente variado). Colocado o carrinho no trilho e ativado o cronômetro, assim, o carrinho foi acionado e os tempos referentes foram marcados

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Dados Experimentais e Análise do Experimento

MOVIMENTO UNIFORME

[pic 2]

[pic 3]

[pic 4]

Análises do Movimento Uniforme:

1. Com os tempos registrados pelo cronômetro, foi calculado o tempo médio. Para isso, foram somados todos os tempos e dividido pela quantidade dos mesmos;

Tm= (t1+t2+t3+t4+t5)/ 5

1. Encontrado o tempo médio, utilizamos a formula do desvio padrão ;

[pic 5]

1. O erro analógico e o erro digital foram dados pelo professor em sala;
2. Erro total é a soma do desvio padrão somado ao erro digital;
3. O tempo utilizado nos gráficos foi descoberto através da soma do tempo médio e o erro total;
4. Para achar o espaço foram somados o erro instrumental analógico e o espaço referente a fita métrica (20cm);
5. A velocidade foi descoberta através  da formula x = x0 + v (t – t0) onde x0 é a sua posição inicial e v é a sua velocidade e t – t0 é a variação do tempo.
6. E a equação geral do movimento do carrinho é : [pic 6]
7.  Os cálculos foram coerentes aos resultados obtidos .

MOVIMENTO UNIFORMEMENTE VARIADO

[pic 7]

[pic 8]

[pic 9]

Análises do Movimento Uniforme:

1. Com os tempos registrados pelo cronômetro, foi calculado o tempo médio. Para isso, foram somados todos os tempos e dividido pela quantidade dos mesmos;

Tm= (t1+t2+t3+t4+t5)/ 5

1. Encontrado o tempo médio, utilizamos a formula do desvio padrão ;

[pic 10]

1. O erro analógico e o erro digital foram dados pelo professor em sala;
2. Erro total é a soma do desvio padrão somado ao erro digital;
3. O tempo utilizado nos gráficos foi descoberto através da soma do tempo médio e o erro total;
4. Para achar o espaço foram somados o erro instrumental analógico e o espaço referente a fita métrica;
5. A velocidade foi descoberta através  da formula x = x0 + v (t – t0) onde x0 é a sua posição inicial e v é a sua velocidade e t – t0 é a variação do tempo.

 

1.  E a equação geral do movimento do carrinho é :

[pic 11]

• Conclusão:

A partir do experimento executado, notam-se várias informações sobre velocidade e aceleração em um instante qualquer. Foi realizado com o trilho de ar de forma a simular um ambiente sem atrito e quando o objeto passa pelo primeiro sensor o cronômetro é acionado, ao passar pelo segundo é desligado. Pode-se, então, calcular a velocidade, aceleração e o tempo, desprezando o atrito.

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