O Procedimento Experimental

MRU e MRUV[pic 1]

Edson V. Berçan, Luana Márcia de A. Bernardes,                                                                           Mirian V. de Souza, Yasmim G. Xavier

Física Experimental I – Engenharia Química – CCAE

Universidade Federal do Espírito Santo – UFES

2018/1 - Alegre-ES

Resumo.  Este relatório tem a finalidade de descrever as análises da prática sobre cinemática. A cinemática é responsável pela classificação e comparação dos movimentos. O movimento que ocorre com velocidade constante em uma trajetória reta é chamado de Movimento Retilíneo Uniforme (MRU). O movimento em que a velocidade varia uniformemente em razão do tempo é chamado de Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV). Esses dois movimentos  foram estudados através de medições de espaço e tempo de um móvel. Com os dados das medições e dos cálculos realizados construímos tabelas e gráficos para melhor apresentação dos resultados.

Palavras chave: cinemática, MRU, MRUV.

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1. Introdução

    Estamos constantemente em movimento, seja andando de carro, correndo, a pé ou até mesmo quando estamos tecnicamente parados pois a Terra nunca para de girar em torno do Sol e o Sol em torno do centro da Via Láctea, por exemplo. HALLIDAY, RESNICK, WALKER (1996)

Segundo SYMON, KEITH R. (1996)

   Cinemática é o estudo e a descrição dos possíveis movimentos de corpos materiais, ou seja, é chamada de Cinemática, a classificação e a comparação dos movimentos.

   No campo da cinemática, nos deparamos com diversos tipos de movimento. Dizemos que um objeto está se movimento quando este, ao longo do tempo, muda sua posição em relação ao observador. Essa relação de deslocamento e tempo de deslocamento chamamos de velocidade.

   O movimento que ocorre com velocidade constante em uma trajetória reta é chamado de Movimento Retilíneo Uniforme (MRU), ou seja movimento no qual intervalos de tempos iguais temos o móvel percorrendo a mesma distância.

   Diferenciando do MRU, o movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV), demonstra que a velocidade varia uniformemente em razão ao tempo. O MRUV pode ser definido como um movimento de um móvel em relação a um referencial ao longo de uma reta, na qual sua aceleração é sempre constante . 

   O objetivo do experimento realizado foi estudar o movimento retilıneo uniforme (MRU) e o movimento retiliıneo uniformemente variado (MRUV). Verificar experimentalmente as equações de movimento para a posição e para a velocidade em função do tempo.

1. Procedimento Experimental

Inicialmente o equipamento foi remontado pois se encontrava sobre uma placa de PVC que não seria útil no momento.

Em seguida marcamos uma posição na rampa de aproximadamente 25 cm antes do zero reta, que foi a posição inicial do abandono do rolo. Abandonamos o rolo da posição inicial e cronometramos da posição zero até a posição cem da régua milimetrada. Realizamos esse procedimento dez vezes e cada vez o tempo foi cronometrado por três aparelhos diferentes (2 celulares e um cronômetro digital) e fizemos a média para melhor precisão. Os valores obtidos se encontram na tabela 1 e a partir deles calculamos o módulo do desvio da média do tempo que seria a incerteza para o tempo médio para as próximas medições.

Repetimos o procedimento anterior, agora com somente 3 medidas de tempo para 6 posições distintas, sendo elas 0,150 0,200, 0250, 0,300, 0,350, e 0,400 metros, os resultados obtidos estão na tabela 2 juntamente com a média do tempo, a velocidade média e o módulo do desvio da velocidade média. Com estes valores foi construído um gráfico (Gráfico 1 em anexo).

Na segunda parte do experimento, retiramos a rampa do equipamento e inclinamos a régua com uma haste que foi colocada abaixo dela. A posição inicial para o abandono do rolo passou a ser o zero da régua milimetrada. Efetuamos as medidas de tempo para os valores de posições finais descritas na tabela 3, estimando as incertezas das posições inicial e final. Para cada posição final realizamos a medida do intervalo de tempo três vezes. Na tabela 3 também se encontra o quadrado do tempo médio,a velocidade média e suas incertezas, a partir disso construímos três gráficos: um gráfico da velocidade vs tempo, um gráfico da posição vs tempo e outro da posição vs o tempo ao quadrado (Gráficos 2, 3 e 4, respectivamente, em anexo).

1. Resultados e Discussão

Tabela 1: Obtenção da incerteza do tempo.

N	tN (s)	| tN - N>| (s)
1	0,91	0,11
2	0,89	0,13
3	1,03	0,01
4	1,04	0,02
5	1,03	0,01
6	0,98	0,04
7	1,10	0,08
8	1,08	0,06
9	1,07	0,05
10	1,07	0,05
	1,02	0,056 ≅ 0,06

N - número de ordem;

tn - tempo;

|tn - | - desvio da média do tempo.

Tabela 2: Movimento retilíneo uniforme.

Xf (m)	t1 (s)	t2 (s)	t3 (s)	(s)	vm  ()[pic 2]	|vm - |  ()[pic 3]
0,100	-	-	-	1,02	0,10	0,01
0,150	1,55	1,58	1,68	1,60	0,10	0,01
0,200	2,18	2,26	2,25	2,23	0,09	0,00
0,250	2,82	2,79	2,84	2,82	0,10	0,00
0,300	3,42	3,42	3,44	3,43	0,09	0,00
0,350	4,06	3,94	4,02	4,01	0,09	0,00
0,400	4,67	4,72	4,72	4,70	0,09	0,00
	-	-	-	-	0,09	3,00 x 10^(-3)