MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME (MRU) E MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO (MRUV)

MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME (MRU) E

MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO (MRUV)

FÍSICA LABORATORIAL

ALEGRE, 25 DE ABRIL DE 2018

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INTRODUÇÃO

Um objeto em movimento significa que este, ao longo do tempo, muda sua posição em relação ao observador. Se ao longo do tempo, o corpo se move com a mesma velocidade, significa que o seu movimento é uniforme. Dessa forma, a cada intervalo igual de tempo, o deslocamento será o mesmo. Portanto, o movimento de um móvel em relação a um referencial é descrito como movimento retilíneo uniforme.

Quando um objeto em movimento se desloca e há variação de velocidade ao longo do tempo, ou seja, o móvel sofre aceleração, este movimento é descrito como uniformemente variado.

O experimento tem como objetivo demonstrar os movimentos retilíneo uniforme e retilíneo uniformemente variado na prática. Através de duas demonstrações, uma para cada movimento, e com várias repetições, com o propósito de verificar as equações de movimento para a posição e para a velocidade em função do tempo.

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PROCEDIMENTOS

Montamos o equipamento associando duas rampas com régua milimetrada conforme o solicitado no experimento. Escolhemos a posição inicial antes do ponto 0m da régua para soltar o rolo, usamos o cronômetro de um celular com finalidade de medir o tempo que o corpo levou para percorrer da posição 0m até chegar aos pontos finais solicitados.

No primeiro deslocamento soltamos o rolo na posição inicial e medimos o tempo estimado ao passar pelo ponto 0,1m da régua. Repetimos este procedimento por 10 vezes, anotamos seus respectivos valores e calculamos o tempo médio e o módulo do desvio da média. Com esses valores, construímos a Tabela 1.

Usamos o mesmo método ao anterior, abandonando o rolo na posição inicial e medindo o tempo em que o mesmo levava do ponto 0m até os pontos finais solicitados nos procedimentos, que foram: 0,15m; 0,2m; 0,25m; 0,3m; 0,35m; 0,4m. Repetimos o experimento por 3 vezes para cada medida estabelecida. Estimamos as incertezas das posições no valor de 0,002m. Calculamos o tempo médio e o módulo do desvio da média, calculamos também com esses valores a incerteza do tempo de cada deslocamento como solicitado na apostila (tópico 3, pag.45).

Calculamos a velocidade média, a média estatística da velocidade média, o desvio padrão da média e a média do desvio da média das velocidades, com esses valores determinamos as incertezas das velocidades. Com os resultados, construímos a Tabela 2, o Gráfico 1 (Distância em função do tempo) e o coeficiente angular do gráfico.

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PROCEDIMENTOS

Montamos o equipamento para o segundo experimento, apenas com uma rampa. Usamos para a posição inicial o ponto 0m. Abandonamos o rolo na posição inicial e medimos o tempo que levou até o corpo chegar nos pontos finais solicitados, que foram: 0,1m; 0,15m; 0,2m; 0,25m; 0,3m; 0,35m; 0,4m. Repetimos o experimento por 3 vezes para cada medida estabelecida. Da mesma forma que o procedimento anterior, nós calculamos a média dos tempos e suas incertezas, as velocidades médias e suas incertezas e desta vez, o tempo ao quadrado e a incerteza do tempo ao quadrado de cada deslocamento. Com esses resultados construímos a Tabela 3, os gráficos 2 (Velocidade em função do tempo), 3 (Distância em função do tempo) e 4 (Distância em função do tempo ao quadrado), e os coeficientes angulares dos gráficos.

Obs.: A letra “m” exibida após os números do texto representa a unidade de medidas “metros”.

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ANÁLISES E RESULTADOS

Conforme o primeiro experimento, medimos o tempo no deslocamento de 0,1m. Construímos a tabela a seguir, calculamos a média dos valores do tempo, o módulo do desvio padrão da média e a média do módulo do desvio padrão da média.

Resultando no tempo médio e sua incerteza.

TABELA 1
N	t N ( s )	| t N - ⟨t N ⟩ | ( s )
1	1,25	0,10
2	1,15	0,00
3	1,12	0,03
4	1,23	0,08
5	1,20	0,05
6	1,13	0,02
7	1,09	0,06
8	1,10	0,05
9	1,16	0,01
10	1,12	0,03
⟨ M ⟩	1,15	0,04
LEGENDA
N : Número do Evento
t N ( s ): Tempo do Evento em Segundos
| t N - ⟨t N ⟩ | (s): Módulo do desvio padrão em segundos

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ANÁLISES E RESULTADOS

Conforme o primeiro experimento, medimos o tempo nos deslocamentos solicitados. Construímos a tabela a seguir, calculamos a média dos valores dos tempos, o módulo do desvio padrão da média e a média do módulo do desvio padrão da média dos tempos (incertezas dos tempos). Calculamos também a velocidade média de cada evento, a média das velocidades médias, o módulo do desvio padrão da média e a média do módulo do desvio padrão da média das velocidades médias.