Estudo De Cinemática Utilizando Colchão De Ar

Experimento 1: Estudo de cinemática utilizando colchão de ar

INTRODUÇÃO

O colchão de ar é o tipo de equipamento projetado para minimizar as forças de atrito, fazendo com que o corpo se desloque sobre um jato de ar comprimido, o que elimina o contato direto entre o corpo e a superfície do trilho, no qual ele desliza.

Para investigar o movimento de um objeto sujeito a uma resultante de forças nula, nivela-se o trilho de ar, situação parte um, na qual o peso do carrinho deslizante (a partícula) é contrabalançado pela força normal proporcionada pelo jato de ar. Nesta situação a resultante das forças ao longo da direção de movimento da partícula, a força de atrito, é bastante minimizada.

A descrição de um corpo com velocidade constante escrita em função da velocidade e da posição inicial para um movimento que não possui uma aceleração envolvida é dado pela equação:

X = X0 + v.t

Em contrapartida, na parte dois, o movimento de um objeto sob ação de uma força constante é obtido inclinando-se o trilho de ar em relação a horizontal, de modo que o carrinho desça por ele sob a ação da componente da força gravitacional, no carrinho, ao longo da direção do trilho.

Neste caso, se trata de movimento utilizando uma rampa inclinada (aceleração utilizada é a mesma da aceleração gravidade) para uma velocidade inicial igual a zero, temos a equação:

X = X0 + v0 + a senθ Δt2 / 2

Em que o ângulo θ é a inclinação da rampa.

OBJETIVOS

• Reconhecer o movimento retilíneo uniforme (MRU) e o uniformemente variado (MRUV);

• Obter a velocidade média de um corpo em movimento retilíneo de translação a partir do gráfico de distância percorrida (Δx) versus tempo gasto (Δt);

• Obter a aceleração média de um corpo em movimento retilíneo de translação a partir do gráfico da variação da velocidade (Δv) com o tempo gasto (Δt);

• Entender a diferença experimental entre medidas instantâneas e médias;

• Fornecer a equação relacionando distância com tempo para um móvel em MRU e um em MRUV.

MATERIAIS UTILIZADOS

 01 colchão de ar com articulador dianteiro e espera traseira para pequenas

inclinações com elevação através de fuso milimétrico;

 01 carro com imã e haste ativadora na cabeceira direita e mola com suporte M3 na

cabeceira esquerda.

 4 massas acopláveis de 0,5 N

 01 computador para ser utilizado como cronômetro digital.

 02 sensores fotoelétricos.

DADOS EXPERIMENTAIS, CÁLCULO E