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O Relatório de MRUV

Por:   •  2/12/2018  •  Trabalho acadêmico  •  1.578 Palavras (7 Páginas)  •  146 Visualizações

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SUMÁRIO

Introdução...................................................................................................................................03

Objetivo.......................................................................................................................................03

Fundamentação Teórica..............................................................................................................03

Materiais Utilizados.....................................................................................................................05

Procedimento Experimental........................................................................................................07

Atividades....................................................................................................................................07

Conclusão....................................................................................................................................11

Bibliografia..................................................................................................................................11

  1. INTRODUÇÃO

É difícil imaginar o mundo em que nada se mova. O estudo do movimento é chamado cinemática e é uma das áreas mais importantes estudadas pela física (HALLIDAY,1994).

Diferente do MRU, movimento retilíneo uniforme, o MRUV, movimento retilíneo uniformemente variado, demonstra que a velocidade varia uniformemente em relação ao tempo.

De acordo com HALLIDAY, RESNICK, WALKER (1996), um movimento que varia uniformemente com o tempo deve ocorrer quando a força resultante que atua sobre o corpo é constante. Para isso, usa- se a própria força de atração gravitacional, seguindo- se o desenvolvimento de algumas equações de MRUV.

Experimentalmente esse movimento foi observado utilizando-se um trilho de ar, que foi projetado para diminuir as forças de atrito, pois o carrinho fica suspenso no ar e não sofre essa resistência  e pela observação da sua trajetória, em relação a posição e ao tempo, foi possível encontrar a velocidade e a aceleração.

  1. OBJETIVO

O objetivo principal deste experimento foi estudar o movimento de um corpo, na ausência de atrito e encontrar a velocidade e a aceleração sofrida por ele.

  1. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

O movimento retilíneo é a forma mais simples de deslocamento, isso acontece, pois, esses movimentos são ao longo de uma reta, podendo ser horizontal ou vertical.

O movimento retilíneo uniformemente variado, MRUV, é definido como um movimento de um corpo em relação ao um referencial ao longo de uma reta, na qual sua aceleração é sempre constante. Entende-se que o móvel sofre variações iguais na velocidade em intervalos de tempo iguais, sendo, portanto. Neste movimento, a aceleração média, assim como sua aceleração instantânea são iguais.

 Dessa forma, pode-se dizer que durante o movimento ocorrem certos deslocamentos (x) em determinada variação de tempo (t), sendo a razão entre estas grandezas a definição do conceito de velocidade média (vmed), expresso matematicamente pela equação 1:

         (1)[pic 1]

Se a velocidade do movimento em questão variar em função do tempo, pode-se dizer que o movimento é acelerado, sendo definido o valor da aceleração (a) determinado através da equação de número 2:

         (2)[pic 2]

Expandindo essas definições, considerando o tempo inicial como zero, chegamos a equação para a velocidade em relação ao tempo:

                               (3)[pic 3]

                     (4)[pic 4]

                        (5)[pic 5]

Verifica-se que a função da velocidade em relação ao tempo possui o mesmo formato da formula usada no MRU. Assim, esboçando dois gráficos, o gráfico de velocidade em função do tempo e o de posição em relação ao tempo, obtemos uma reta e um parábola.

[pic 6]

Figura 1: Gráfico da velocidade e espaço em função do tempo MRUV. Disponível em: http://minhasaulasdefisica.blogspot.com/2012/05/graficos-do-mruv.html, acesso em 15/07/2018

[pic 7]

Figura 2: Gráfico da velocidade e espaço em função do tempo MRUV. Disponível em: http://minhasaulasdefisica.blogspot.com/2012/05/graficos-do-mruv.html, acesso em 15/07/2018

Analisando o gráfico da velocidade em função do tempo, observa-se que a área do gráfico representa a variação do deslocamento do movimento.

Sendo assim:

[pic 8]

Onde sabemos que,

[pic 9]

Logo,

[pic 10]

[pic 11]

[pic 12]

Ou então

[pic 13]

Interpretando essa função, podemos chegar ao gráfico de uma, por se tratar de uma fórmula do segundo grau.

[pic 14]

Figura 3: Gráfico da velocidade em função do tempo em MRUV. Disponível em: http://efisica.if.usp.br/mecanica/basico/mruv/intro/, acesso em 15/07/2018

  1. MATERIAIS UTILIZADOS

-Peças metálicas;

-Gerador de fluxo de ar;

-Sensores fotoelétricos;

-Trilho de ar;

[pic 15]

Figura 4: Trilho de ar com escala milimetrada

-Cronômetro automático;

[pic 16]

Figura 5: Cronômetro automático e escala milimetrada ao fundo

-Balança;

[pic 17]

Figura 6: Balança utilizada para pesar a massa das peças metálicas

-Eletroímã;

[pic 18]

Figura 7: Eletroímã responsável por segurar e soltar o carrinho

-Carrinho;

[pic 19]

Figura 8: Carrinho

  1. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Nesta prática experimental foi realizado um experimento para verificação do movimento retilíneo uniformemente variado de um corpo com o uso do trilho de ar. Foi utilizado o trilho de ar (figura 3) para diminuir as forças de atrito, deslocando o corpo sobre uma camada de ar, que elimina o contato direto entre a superfície do trilho e superfície do carrinho. Dessa forma, nesta prática experimental podemos desprezar a perda de energia por atrito entre o trilho e o carrinho.

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