O MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO

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UFC – UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ

CAMPUS DE SOBRAL

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA

TURMA 01

FÍSICA EXPERIMENTAL I

PROFESSOR: VALDENIR SILVEIRA

PRÁTICA 01: MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME (MRU) E MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO

ADRÍCIA KELLY LIMA DA SILVA

512351

HUGO PARENTE FERREIRA GOMES

508352

LUIS RICARDO SILVA VIANA

509344

MARIA EDUARDA AMARO AZEVEDO

510390

SOBRAL - CE

2021.2

INTRODUÇÃO

A Mecânica é uma grande área da física que estuda o movimento, ela possui subdivisões, sendo uma delas a cinemática que possui como objetivo classificar e comparar os movimentos (HALLIDAY E RESNICK, 2012).

A cinemática estuda o deslocamento dos corpos, os principais movimentos estudados são o Movimento Retilíneo Uniforme (M.R.U) e o Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (M.R.U.V) (HELERBROCK, s/d).

Para que ocorra uma boa compreensão do conteúdo a ser abordado alguns conceitos serão de extrema importância, são eles:

– Tempo, t: É a medida do tempo gasto para percorrer uma certa distância (NUSSENZVEIG, 2013).

– Deslocamento: É a variação da posição de um objeto.

  (NUSSENZVEIG, 2013).[pic 2]

– Velocidade, v: É a razão entre a distância percorrida e o intervalo de tempo necessário para percorrer essa distância:

   (NUSSENZVEIG, 2013).[pic 3]

 – Aceleração: É a divisão entre variação da velocidade em um certo intervalo de tempo:

 (NUSSENZVEIG, 2013).[pic 4]

PARTE 01 - MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME (MRU)

O Movimento Retilíneo Uniforme (M.R.U) se dá ao longo de uma linha reta, a qual o corpo em movimento possui deslocamentos iguais que correspondem a intervalos de tempo iguais e consequentemente, velocidade constante, não possuindo assim, aceleração (KNIGHT, 2009).

A função horária do movimento uniforme é dada por:

                                                                                                      (01)[pic 5]

A qual cada variável possui um significado, são eles;

: posição final do corpo;[pic 6]

: posição inicial do corpo;[pic 7]

: tempo decorrido, a partir do tempo inicial igual a 0;[pic 8]

: velocidade do corpo ao longo do trajeto.
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Para representar o movimento retilíneo uniforme em um gráfico de posição versus tempo o gráfico deve ser representado por uma linha reta. a velocidade do corpo é dada pela declividade do gráfico em questão, já que a fórmula da velocidade é a razão entre a diferença de espaço percorrido (posição) e a diferença entre o tempo inicial e final (KNIGHT, 2009).

OBJETIVOS

- Reconhecer e avaliar os fenômenos descritos pelo Movimento Retilíneo Uniforme, MRU.

- Determinar a velocidade de um móvel, em MRU, a partir de suas medidas de posição e tempo.

- Preencher tabelas através dos dados obtidos pelos equipamentos no Laboratório de Física Experimental.

- Fazer o gráfico posição versus tempo (x versus t) para o MRU, verificar se a função horária do movimento uniforme é satisfeita e obter o valor da velocidade a partir do gráfico.

MATERIAL

- Colchão linear e unidade geradora de fluxo de ar Azeheb;

- Carrinho com haste e suportes;

- Ímã e mola;

- Bobina, cabos, chave inversora, massa;

- Cronômetro digital com até 4 intervalos sucessivos, com fonte 6/12 VCC embutida;

- Sensores fotoelétricos.

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

A- Em primeiro plano, é importante destacar os materiais utilizados no experimento, são eles: o colchão de ar - utilizado para simular o movimento retilíneo uniforme, o qual não apresenta atrito, devido os móveis flutuarem-, as fotocélulas - que são usadas para marcar as distâncias - e o cronômetro que mede até quatro intervalos de tempo e foi usado na função um.

B- Após a apresentação detalhada dos materiais, as fotocélulas ou sensores fotoelétricos foram posicionados em x= 0,450 m, x= 0,600 m, x= 0,750 m, x=0,900 m e x= 1,050 m, respectivamente, no trilho de ar linear. Dentre as posições adotou-se como inicial a posição 0,450 m e as outras posições foram tomadas como diferentes posições finais.

C- Em seguida, foram inseridos ganchos ou porta peso para adicionar massa ao movimento. Após isso, colocou-se 20 gramas de peso no primeiro experimento, somando a massa do peso com a do gancho obtém-se 28 gramas. As massas foram utilizadas para que ocorresse o impulso inicial do móvel que dará início ao movimento, o gancho chegou ao solo antes que o carrinho atravessasse a primeira fotocélula.

D- Foi utilizado o cronômetro digital na função um, iniciando a contagem em t=0 quando o corpo passa pelo primeiro fotossensor indicado pela posição inicial x= 0,450 m. Ao passar por esse fotossensor o cronômetro dispara e começa a fazer a contagem do tempo. Esse experimento foi repetido três vezes, calculando a média do tempo e a variação da distância.

E- Posteriormente, o experimento foi repetido mais duas vezes com pesos diferentes, cada peso foi testado mais três vezes para obter a média do tempo, as massas que foram utilizadas foram de 78 gramas e 138 gramas adicionando a massa do porta peso a cada experimento. 

F- Por fim, as tabelas referentes a cada experimento de massas distintas foram preenchidas com os dados coletados no experimento.

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RESULTADOS

Durante o experimento em laboratório, foram reunidos valores que correspondem às posições determinadas pelas fotocélulas e intervalos de tempo, medidos pelo cronômetro. Três medidas de tempo diferentes foram realizadas, para cada posição final da fotocélula, todos os dados foram agrupados nas Tabelas 1, 2 e 3 que variam de acordo com as massas utilizadas para dar impulso ao equipamento. Também se inseriu na tabela valores equivalentes à velocidade média, média de tempo, diferença do valor médio e valor médio da velocidade. Como pode ser observado abaixo: