O LABORATÓRIO DE MATEMÁTICA E FÍSICA

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POLO LIMOEIRO DO NORTE – CE

BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL

2º SEMESTRE

DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE MATEMÁTICA E FÍSICA

ATIVIDADE I – UNIDADE I

JEAN WILK MACIEL DA SILVA

Limoeiro do Norte – CE, 09 de março de 2022

Movimento Retilíneo Uniforme - MRU

AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS

1.        Por que é importante nivelar a base do plano inclinado?

Porque ao nivelar, o equipamento funcionará conforme especificado, obtendo maior precisão na coleta dos dados. Caso não nivele, o plano poderá ficar curvado e dar um falso resultado.

2.        Em cada uma das descidas, as medições do tempo para cada intervalo não se repetiram. Qual a principal razão disso?

Porque cada ponto de medição é pausado em intervalos relativamente diferente um do outro, decorrente do tempo de reação ao pressionar o gatilho do multicronômetro.

3.        Com base nos seus conhecimentos, qual a influência do ângulo da rampa no tempo de descida da esfera?

Conforme o ângulo da rampa é alterado, o tempo de descida da esfera também é alterado, consequentemente a velocidade da esfera também muda, ou seja, quanto menor o ângulo de inclinação, menor será a velocidade e consequentemente maior será o tempo de descida para cada intervalo. O contrário também é verdadeiro, quanto maior o ângulo de inclinação, maior será a velocidade e consequentemente menor será o tempo de descida para cada intervalo.

4.        Com base nos dados obtidos construa o gráfico de espaço (S) x Tempo (s) da esfera.

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 5.        Qual o significado físico do coeficiente angular do gráfico?

Apresenta movimento uniforme progressivo.

6.        Em seguida, calcule a velocidade média da esfera para o trajeto de 0 a 400mm.                                                                

                                                                       𝑣𝑚 = ∆𝑆/∆𝑡

Onde:

• 𝑣𝑚 = Velocidade média (m/s);
• ∆𝑆 = Espaço percorrido pela esfera (m);
• ∆𝑡 = Tempo do trajeto (s).

𝑣𝑚 = 0,400 / 4,25103

𝑣𝑚 = 0,094 m/s

7.        A velocidade é constante no Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) e define-se como a função horária como:

𝑆 = 𝑣𝑡 + 𝑆0

Onde:

• S = posição final ocupada pelo móvel;
• S0 = posição inicial ocupada pelo móvel;
• V = velocidade.

Utilizando a função horária, calcule a velocidade média para cada intervalo percorrido pela esfera.

Experimento com ângulo de 20°
Intervalo - ∆S (m)	Tempo Médio (s)	Velocidade (m/s)
0,000 a 0,100	1,03950	0,09620
0,100 a 0,200	1,00373	0,09963
0,200 a 0,300	1,14917	0,08702
0,300 a 0,400	1,05863	0,09446

                

8.        As velocidades encontradas para cada intervalo foram aproximadamente as mesmas? Elas coincidem com a velocidade média?

Sim, porque no movimento Retilíneo Uniforme (MRU) a velocidade da esfera é constante ao longo do tempo, ou seja, sua aceleração é nula.

Sim, porque a velocidade é constante.

9.        Você acredita que ao realizar o experimento com 10°, o comportamento da esfera será igual ou diferente em comparação com experimento realizado com o ângulo de 20°? Justifique sua resposta.

O comportamento será diferente, conforme podemos observar no gráfico abaixo, quanto menor o ângulo de inclinação, menor será a velocidade e consequentemente maior será o tempo de descida para cada intervalo.

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Queda Livre

AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS

ENSAIANDO A PRIMEIRA ESFERA

1. Construa o gráfico “Posição do sensor x Tempo médio” e observe a relação entre as variáveis posição e tempo. Qual função melhor descreveria esta relação? Exemplos: função linear, quadrática, cúbica etc.

A função que melhor descreve é a quadrática.

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1. Construa o gráfico “Posição do sensor x Tempo médio ao quadrado” e observe a relação entre as variáveis posição e tempo. Qual função melhor descreveria esta relação? Exemplos: função linear, quadrática, cúbica etc.

A função que melhor descreve é a linear.

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1. Compare os gráficos construídos anteriormente. Você observou alguma diferença entre eles? Se sim, qual o motivo desta diferença?

Sim. O gráfico da questão 1 (um) demonstra a posição da esfera em queda livre, enquanto o gráfico da questão 2 (dois) demonstra a velocidade da esfera em queda livre.

1. Utilize a equação (5) do resumo teórico para calcular o valor da aceleração da gravidade em cada ponto e complete a tabela que você fez anteriormente. Em seguida compare os valores encontrados.

g = 2h / t²                    (5)

Como podemos observar na tabela abaixo, a esfera em queda livre está sujeita apenas à aceleração da gravidade (g) da terra, que é de aproximadamente 9,8 m/s².

Experimento com esfera de 12 mm
Aceleração da gravidade em cada ponto
Posição do sensor (mm)	T1 (s)	T2 (s)	T3 (s)	T4 (s)	T5 (s)	Tempo médio (s)	g (m/s)
112	0,14232	0,14237	0,14235	0,14231	0,14239	0,14235	9,87023
212	0,20180	0,20177	0,20176	0,20183	0,20180	0,20179	9,82318
312	0,24743	0,24737	0,24742	0,24738	0,24741	0,24740	9,80268
412	0,28575	0,28576	0,28573	0,28574	0,28576	0,28575	9,79769
512	0,31943	0,31947	0,31945	0,31944	0,31946	0,31945	9,79928
						Média:	9,81861