Laboratório de Fisica 1 - UNIFEI

MOVIMENTOS RETILÍNEOS

Bárbara do Prado Souza – matrícula 27157

Paulo Roberto Borim – matrícula 27576

Rodrigo Viana – matrícula 30618

Lucas Lamounier Faria – matrícula 30691

Resumo. O relatório corresponde a primeira experiência de Física Experimental I, na qual é estudada o movimento retilíneo uniforme e o movimento retilíneo acelerado. Nesse experimento, utilizou-se instrumentos para medir a distância, o tempo, a velocidade e a aceleração.

1. Introdução

Movimento retilíneo é aquele movimento em que um corpo se descola em trajetórias retas.

O primeiro filósofo a falar sobre movimento foi Aristóteles, nascido na Grécia em 385 a.C. O grego afirmava que o conceito de “movimento” era essencial, sendo entendido como mudança em geral. Porém, os primeiros estudos desse movimento foram feitos por Galileu Galilei, físico, matemático e astrônomo italiano nascido no século XVI.

Galileu criou o método experimental e verificou nas suas experiências o movimento retilíneo uniforme, que não tem ação de força. Nesse movimento, a velocidade é constante em todo percurso de um corpo.

Para o estudo desse movimento, temos que obter algumas grandezas como o deslocamento (ΔS) do objeto e o tempo (ΔT) gasto por ele.

ΔS = S– S0

ΔT = T – T0

Outros conceitos importantes são:

Velocidade Média – indica o quão rápido um objeto se desloca em um intervalo de tempo médio e é dada pela seguinte razão:

[pic 1]

Velocidade Instantânea – é a variação da posição de um corpo durante um intervalo de tempo infinitesimal (instantâneo):

[pic 2]

Aceleração Média e Instantânea – é a variação da velocidade de um corpo durante um intervalo de tempo.

[pic 3]

Aceleração Média

[pic 4]

Aceleração Instantânea

2.        MATERIAIS E MÉTODOS

O item 2 deve constar a descrição detalhada dos materiais utilizados na experiência, bem como os instrumentos de medida. Igualmente importante é a descrição detalhada do experimento e da metodologia e procedimentos utilizados. Nesta parte deverão estar as tabelas de dados obtidos e a análise direta dos resultados.

2.1        Materiais

1. Trilho de ar metálico com 2 metros de comprimento. Escala em milímetros com erro de ± 0,5mm e marca PHYWE.
2. Compressor de ar modelo GEBLASEIAIR BLOWER,  Power Rating  700 VA, fose T 6,3A e marca PHYWE.
3. Carrinho metálico para o trilho. Comprimento 12,5cm.(elemento de movimento)
4. Cronômetro multifuncional digital

Modelo EQ228A, precisão de 5x10^-5 e fundo de escala de 99,9s, e marca Cidepe.

1. 5 sensores ópticos de passagem com suportes. Modelo EQ012.
2. Calço de madeira

25,5mm de altura, 120mm de comprimento e 70mm de largura.

1. Trena

Modelo TP122 e 2 metros. Precisão de 1mm e erro ±0,5mm.

1. Paquímetro Mitutoyo DFQ-002

2.2        Modelo Metodológico

        Ajusta-se o trilho metálico em paralelo com a superfície, de modo que o ângulo formado seja 0º. Ajusta-se os 5 sensores ópticos, de modo que o primeiro esteja a 20 centímetros do início e os outros 4 estejam a 40 centímetros do anterior. A seguir, coloca-se o carrinho no trilho e faz o ajuste dos sensores de modo que o feixe de luz seja bloqueado pelo carrinho quando passar pelo mesmo. Liga-se o compressor de ar e, com o carrinho no trilho, puxamos contra o elástico e soltamos.

        Os sensores ópticos são acionados a partir do primeiro até o último e anotamos na Tabela 1 o tempo de passagem entre cada sensor, repetindo por 5 vezes a experiência e calculando o tempo médio, como mostra a Equação 1, que o carrinho gasta para passar em cada sensor.

[pic 5]         (1)        

        Em seguida, coloca-se o calço de madeira em baixo do pé unitário e calcula-se o ângulo formado(i) com a Equação 2 e seu respectivo erro com a Equação 3.

[pic 6]                (2)

[pic 7]                                        (3)

        Com o trilho inclinado, não é mais necessário puxar o carrinho contra o elástico. Os sensores ópticos são acionados e anota-se na Tabela 2 o tempo mostrado pelo cronômetro.

2.3        Obtenção dos Dados

        Experimento realizado no Laboratório de Física 1 no dia 28/08/2014.

        Segue abaixo a Tabela 1, referente aos dados registrados com o trilho em paralelo com a mesa, a Tabela 2 referente aos dados com o calço de madeira em baixo do pé unitário, e a Tabela 3 com a medida das diferenças(Δ) entre os sensores(1-0, 2-1, 3-2, 4-3), fazendo os cálculos de ΔXa e ΔTa pela Tabela 1, ΔXb e ΔTb pela Tabela 2

sendo Δ a variação, o valor final - valor inicial.

        Através do software SciDAVis geramos o gráfico de cada tabela considerando os erros, e obtemos a reta com dispersão, como mostra o Gráfico 1 e Gráfico 2.

                Tabela 1 - Tempo registrado pelo cronômetro com o carrinho em

                             movimento não acelerado e velocidade média.

Posição	Tempo 1	Tempo 2	Tempo 3	Tempo 4	Tempo 5	Tempo Médio	LEE
(±0,5cm)	(±5x10^-5s)	(±5x10^-5s)	(±5x10^-5s)	(±5x10^-5s)	(±5x10^-5s)	(s)
26,1	0	0	0	0	0	0
66,2	0,63	0,65	0,61	0,62	0,62	0,62	0,03
107,5	1,28	1,32	1,24	1,26	1,26	1,26	0,06
145,5	1,88	1,93	1,82	1,2	1,85	1,85	0,08
187,1	2,54	2,61	2,46	1,77	2,39	2,5	0,11