MOVIMENTOS RETILÍNEOS

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ - UNIFEI

INSTITUTO DE FÍSICA E QUÍMICA

LABORATÓRIO 01: MOVIMENTOS RETILÍNEOS

Bruno Roberto da Silva - 31657

Gilberto Morais Vilela - 32003

Kalvyn Lomônaco Cury - 31244

26 de agosto de 2015

LABORATÓRIO 01: MOVIMENTOS RETILÍNEOS

Relatório submetido ao professor João Ricardo Neves da Silva como requisito parcial para aprovação na disciplina de Física Geral Experimental do curso de graduação em Química Licenciatura da Universidade Federal de Itajubá.

26 de agosto de 2015

SUMÁRIO

• INTRODUÇÃO
• REFERENCIAL TEÓRICO
• MATERIAIS
• PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
• RESULTADOS E DISCUSSÕES
• CONCLUSÃO
• REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

01. INTRODUÇÃO

Neste experimento tratou-se dos conceitos de Movimentos Retilíneos e realizou-se no dia 13 de agosto de 2015 no Laboratório de Física da Universidade Federal de Itajubá. Com os objetivos de efetuar as medidas primárias de deslocamento e tempo, derivar as medidas secundárias de velocidade e aceleração, compreender e explicitar equações de movimento, construir e analisar gráficos de grandezas cinemáticas, estudar as características do MRU e MRUV e determinar a velocidade de um objeto através das medidas de espaço e tempo.

02. REFERENCIAL TEÓRICO

Tudo que temos no mundo possui movimento, assim como também o mundo possui movimento. O trabalho desenvolvido, tem como objetivo, estudar o movimento retilíneo em um laboratório. Para que o mesmo não sofra com forças dissipativas naturais, foi utilizado um trilho de ar, que cria um espaço entre o trilho e o carro, tentando evitar o atrito da forma que ele se torne desprezível entre as duas superfícies. Assim temos, a melhor e mais simples forma de obter um movimento uniforme [HALLIDAY, David, et al, 2011].

Neste experimento, observaram-se os Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) e o Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV). O Movimento Retilíneo é aquele em que o corpo percorre trajetórias retas, onde sua velocidade se mantém constante ou sua variação é dada sempre em módulo, nunca em direção. A aceleração, se existir, orienta-se sempre em paralelo à velocidade [SERWAY, R. A., et al, 2009].

No movimento retilíneo uniforme, MRU, o vetor velocidade é constante, a aceleração é nula, e a somatória das forças que são aplicadas ao corpo também é nula segundo a famosa Lei da Inércia de Newton. Assim, espera-se que o carrinho percorra no trilho os espaços em um mesmo intervalo de tempo. Movimento Retilíneo é aquele movimento em que o corpo ou ponto material se desloca apenas em trajetórias retas. Quer seja horizontal ou vertical. É a forma mais simples de deslocamento [HALLIDAY, David, et al, 2011].

A Primeira Lei de Newton, ou lei da Inércia, diz que a tendência dos corpos, quando nenhuma força é exercida sobre eles, é permanecer em seu estado natural, ou seja, repouso ou movimento retilíneo e uniforme. O movimento acelerado é um movimento em que há a variação da velocidade [SGUAZZARDY, M. M. M. U., et al, 2014].

Já no Movimento Retilíneo Uniformemente Variado, MRUV, o corpo sofrerá ação da aceleração da gravidade, a qual é caracterizada por um vetor com direção normal ao plano da mesa e sentido para baixo, no caso deste experimento [HALLIDAY, David, et al, 2011].

A palavra aceleração normalmente nos faz pensar que estamos falando somente em aumentar a velocidade, mas na física, acelerar significa mudar de velocidade, podendo ir para uma menor ou maior. Assim, a aceleração é a taxa de variação da velocidade em unidade de tempo [SGUAZZARDY, M. M. M. U., et al, 2014].

03. MATERIAIS

• Trilho de ar metálico de 2 metros de comprimento (Phywe);
• Carrinho metálico para o trilho (elemento de movimento);
• 5 Sensores Ópticos de Passagem com Suportes (Phywe);
• Compressor de ar (Phywe);
• Cronômetro Multifuncional Digital, com aquisição de dados (Cidepe EQ228);
• Trena (Brasfort/ref. 8785);
• Paquímetro (Kingtool);
• Calço de Madeira de 23,04mm.

04. MÉTODO EXPERIMENTAL

Inicialmente foram fotografados e registrados os dados de cada equipamento utilizado no experimento. Logo após, posicionou-se ao longo do trilho de ar os cinco sensores ópticos disponíveis em que as ordens dos mesmos ficaram em 20 cm, 60 cm, 100 cm, 140 cm e 180 cm de acordo com a trena que faz parte do trilho de ar. Logo após foi verificado se o sensor luminoso era interrompido pelo carro ao longo do trilho, ligado o compressor para assim diminuir o atrito entre o carro e o trilho visto que ainda existe atrito. Também o trilho foi nivelado com o auxílio do carro.

Preparou-se o cronômetro multifuncional para a coleta de dados durante o experimento. Colocou-se o carro no trilho junto ao elástico impulsionador, puxou contra o elástico fazendo com que a energia potencial se transformasse em energia cinética, soltou-se o carro anotou-se o tempo indicado de percurso do carrinho de todos os sensores marcados pelo cronômetro. Repetiu-se o procedimento 5 vezes para obtenção das médias e para a representação do gráfico solicitado.

Para realizar a segunda coleta de dados referente ao MRUV utilizou-se o paquímetro para medir o lado menor do calço de madeira, no qual nos dá a altura (h) e com a trena mediu-se a distância entre os apoios do trilho de ar, que representa comprimento (L) utilizado para obtenção do ângulo. Colocou-se o calço embaixo do pé unitário do trilho de ar, de modo a incliná-lo e largou-se o carrinho do alto do trilho, sem impulsioná-lo. Anotou-se as 5 medidas dos tempos de passagem do carrinho nos sensores.

05. RESULTADOS E DISCUSSÕES

A partir dos procedimentos experimentais foi possível obter o tempo para que o carrinho de metal percorresse todo o trilho de ar (sem atrito). Os tempos de deslocamento e média para cada situação está apresentado nas Tabelas 01 e 02, respectivamente.

Tabela 01: Trilho Horizontal

X	T1	T2	T3	T4	T5	T (médio)
020 cm	0	0	0	0	0	0
060 cm	1,16955	1,23350	1,20270	1,19725	1,16830	1,19426
100 cm	2,15305	2,28110	2,22755	2,22030	2,16475	2,20930
140 cm	3,36620	3,57025	3,48555	3,47670	3,38705	3,45715
160 cm	4,65070	4,91810	4,79285	4,79060	4,65860	4,76210