Experimento Aferição da Velocidade Com Trilho de Ar
Por: Genilson Pinto • 7/6/2019 • Relatório de pesquisa • 1.621 Palavras (7 Páginas) • 340 Visualizações
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Título do Relatório: Aferição da velocidade com trilho de ar | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
Objetivo do experimento: Este experimento tem como objetivo fazer a análise da posição e velocidade de um móvel com o auxílio do trilho de ar e determinar o tipo de movimento que ocorre durante o experimento. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
Teoria Envolvida no Experimento: O movimento retilíneo uniforme pode ser descrito pela equação: X=X0+V.T Podemos descrever o movimento retilíneo uniforme como um movimento de trajetória reta e velocidade constante onde a aceleração do movimento é zero ou pode ser considerada desprezível, como consequência da não existência da aceleração a velocidade permanece constante durante todo o movimento. Citação: Halliday, D. e Resnick, J. W., 2009 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
Materiais: Trilho de ar Carrinho para o trilho de ar Sensores fotoelétricos Cronometro digital Unidade geradora de ar Régua graduada em cm Porta massas Conjunto de massas Barbante Roldana | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
Esquema: [pic 5] Fonte: os autores 1-Unidade geradora de ar 5- Sensores fotoelétricos 2-Carrinho para o trilho de ar 6- Roldana 3-Trilho de ar 7- Barbante 4- Cronometro digital 8-Porta massas e conjunto de massas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
Descrição das atividades: Com o trilho de ar ligado posicionamos os quatro sensores fotoelétricos com uma distância de 100 mm entre cada um deles, logo após colocamos o carrinho sobre o trilho e prendemos uma extremidade do barbante ao carrinho e outra ao porta massas com as massas, zeramos o cronômetro digital e programamos na função F1. Em seguida medimos quatro vezes o tempo de deslocamento do carrinho entre os sensores e registramos as medidas de tempo para cara intervalo. Com os dados obtidos calculamos o tempo médio de deslocamento entre cada intervalo e a velocidade média e produzimos gráficos do experimento para uma melhor análise do comportamento do xcarrinho durante o deslocamento. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
Dados (Tabelas e Gráficos): Tabela 1- resultados obtidos experimentalmente no trilho de ar
Fonte: os autores GRÁFICO 1- Posição em função do tempo Fonte: os autores GRÁFICO 2- Velocidade (constante) em função do tempo Fonte: os autores | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
Equações Relativas do Experimento: Aplicando a fórmula vm= utilizando os valores aferidos em aula obtemos os seguintes resultados para a velocidade média:[pic 6] Vm1= = = 1,02 m/s[pic 7][pic 8] Vm2= = = 1,02 m/s[pic 9][pic 10] Vm3= = = 1,03 m/s[pic 11][pic 12] Vm4= = = 1,01 m/s[pic 13][pic 14] Vm total = = = 1,02 m/s[pic 15][pic 16] Também podemos medir a velocidade do carrinho utilizando o gráfico construído, basta escolhemos um ponto aleatório na reta e a partir dele calcular a velocidade sem deixar de usar os respectivos fatores de escala. Nesse experimento escolhemos quatro pontos aleatórios A, M, B e C, a seguir podemos observar o cálculo de velocidade para cada um desses pontos. Fator de escala y=22,5 cm/m Fator de escala x=25,5 cm/m Ponto M ∆=0,16m v= v==0,94m/s[pic 17][pic 18][pic 19] ∆0,17s[pic 20] Ponto A ∆=0,133m v= v=≅0,9m/s[pic 21][pic 22][pic 23] ∆0,149s[pic 24] Ponto B ∆=0,31m v= v==0,91m/s[pic 25][pic 26][pic 27] ∆0,34s[pic 28] Ponto C ∆=0,297m v= v==0,90m/s[pic 29][pic 30][pic 31] ∆0,329s[pic 32]
Dessa forma podemos verificar que os valores encontrados utilizando o gráfico são muito próximos dos valores encontrados nas equações. Considerando a velocidade como uma constante devido a sua aproximação a um mesmo valor em todos os cálculos realizados, podemos então inseri-la na equação do MRU dessa forma obtemos a equação horária do movimento do carrinho dada por: X=1m/s.t Nessa equação: X= posição final do carrinho 1m/s= velocidade constante do carrinho T= tempo de deslocamento | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
Discussão: A realização do experimento nos acrescentou grande conhecimento teórico relacionado aos conceitos do MRU que tem como principais características a velocidade constante e a aceleração nula. Durante o experimento observamos o deslocamento de um móvel em um sistema onde o atrito é próximo de zero, dessa forma a velocidade permanece constante independente da distância percorrida sobre o trilho. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
Conclusão: Podemos perceber no experimento que a velocidade média do carrinho permaneceu constante, com isso concluímos que o movimento observado se trata de um MRU. Isso acontece pelo fato de quase não existir atrito devido a corrente de ar gerada entre o trilho e o carrinho, dessa forma as variações de velocidade calculadas durante o movimento podem ser consideradas desprezíveis. Fazendo uma análise dos gráficos produzidos observa-se de forma mais detalhada o comportamento da velocidade do carrinho durante o movimento, a velocidade permaneceu constante durante todos os intervalos de tempo e distância medidos.
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Referências: Halliday, D. e Resnick, J. W., Fundamentos de Física, v. 1, Cap. 3, p. 32 a 34, Rio de Janeiro: LTC, 2009 |
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