O Fenômenos físicos do ramo da cinemática

Relatório Física Laboratorial

Esse relatório apresenta os dados coletados na experiência realizada em laboratório que teve como objetivo rever na prática conceitos do MRU (movimento retilíneo uniforme) e MRUV (movimento retilíneo uniformemente variado). O experimento compreendeu no monitoramento do movimento de um móvel sobre um trilho de ar e determinar o tempo que levou para o carrinho percorrer uma determinada distância, e em seguida fazendo o que se pede.

Introdução Teórica

A experiência executada no laboratório nos deu ciência de fenômenos físicos do ramo da cinemática. Coletando dados como objetivo de rever na prática conceitos do MRU (movimento retilíneo uniforme) e MRUV (movimento retilíneo uniformemente variado).

Compreendemos a diferença dessas velocidades e acelerações conflitando valores teóricos e práticos. Verificamos que podemos calcular a velocidade escalar e aceleração de um móvel através de medições de deslocamento e intervalos de tempo.

Movimento Retilíneo Uniforme (MRU)
Quando uma partícula tem velocidade constante, aceleração nula, e se move em linha reta, (como a segunda parte do experimento) o movimento será retilíneo e uniforme (MRU). Neste caso podemos perceber que para um mesmo intervalo de tempo, distâncias iguais são percorridas.

A velocidade média é dada por: 

[pic 1]

Onde;

Δs= variação de espaço ou descolamento

Δt= variação de tempo, ou intervalo de tempo

A variação de espaço é definida como sendo a subtração do espaço final pelo espaço inicial do móvel. Usamos o símbolo delta para variação e delta S para variação de espaço.

[pic 2]

Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV)
Também conhecido como movimento acelerado, consiste em um movimento onde há variação de velocidade, ou seja, a partícula sofre aceleração à medida que o tempo passa.
Mas se essa variação de velocidade for sempre igual em intervalos de tempo iguais, então dizemos que este é um Movimento Uniformemente Variado (também chamado de Movimento Uniformemente Acelerado), ou seja, que tem aceleração constante e diferente de zero.

Função da velocidade determinada no MRUV:

Para obtermos a função velocidade no MRUV devemos relembrar e aplicar o conceito de aceleração média.

[pic 3]

• Δv: Variação de velocidade
• Δt: Variação de tempo

E a equação do espaço é a seguinte:

[pic 4]

Para outros tipos de gráficos, aplica-se:

[pic 5]

Materiais Utilizados

Os Materiais utilizados para a realização do experimento foram:

• Trilho de ar;

[pic 6][pic 7]

• Flutuador, nomeado “carrinho” de Alumínio;
• [pic 8]

Figura 2- flutuador (preto)

• Cronômetro digital de 1 a 4 intervalos sucessivos

[pic 9][pic 10]

• Régua Colegial[pic 11]

[pic 12]

• Fonte de alimentação Sissa 6/12 VCC[pic 13][pic 14]

Procedimento / Resultados

                

        Ligando os acessórios para total funcionamento do trilho de ar, começamos o experimento. O objetivo primário era uma coleta de dados, que envolvia nosso trilho. O ar que sai pelos pequenos orifícios da régua tem por finalidade reduzir o atrito, assim não sendo necessário o calcular o atrito entre o alumínio da régua e o “carro”.

        A primeira parte envolvia MRU, pois tínhamos a régua com uma inclinação 0°, assim, tornando a aceleração uniforme.

[pic 15][pic 16]

Com o carrinho na posição inicial (x=0), zeramos o cronômetro e desligamos o eletroímã, assim criando a movimentação do flutuador. Iniciamos a primeira coleta de dados, colocando-os na seguinte tabela:

	S0	S1	S2	S3	S4
x(m)	0	0,21	0,21	0,21	0,21
t1 (s)	0	0,967	0,939	0,94	0,914
t2 (s)	0	0,989	0,969	0,968	0,939
t3 (s)	0	0,964	0,942	0,944	0,919
t4 (s)	0	0,96	0,936	0,936	0,908
Média Tempo	0	0,97	0,9465	0,947	0,92

1 – dados com o carrinho em régua plana.

Logo calculamos a velocidade de cada intervalo:

∆x(m)	0	0,21	0,21	0,21	0,21
∆t(s)	0	0,97	0,9465	0,947	0,92
V(m/s)	0	0,216495	0,22187	0,221753	0,22826087

Calculando a área das figuras presentes no gráfico:

[pic 17]

[pic 18]

[pic 19]

[pic 20]

A1+A2+A3+A4=0,83210138

Levando em consideração uma margem de erro de 0,01m, a soma das áreas corresponde ao valor do deslocamento do carrinho.

S0+S1+S2+S3+S4 = 0,84m

A1+A2+A3+A4 = 0,83210138

7.

X = Xo + Vot +a t²

            2

X=Xo + Vo*t+(g*cos α)*t²