RETILINIO MOVIMENTAMENTO UNIVERSALMENTE ACELERADO NO ÂMBITO - COM O USO DO PLANO ARAGAN

MOVIMENTO RETILINIO UNIFORMEMENTE ACELERADO NUMA RAMPA – UTILIZANDO O PLANO INCLINADO DE ARAGAO

Introdução:

A importância do conhecimento acerca do MRUA (movimento retilíneo uniformemente acelerado) baseia-se no cálculo da aceleração deste movimento, a qual é constante, através da variação de velocidade dividida sobre a variação do tempo: a=(v-v^')/(t1-t2) .

Com isso, precisa-se que haja o conhecimento sobre a utilização do plano inclinado de Aragão para realizar os experimentos necessários para os cálculos da variação da velocidade em função do tempo, cronometrado. Após ter o tempo cronometrado assim como as marcações e anotações das distancias percorridas calcula-se as velocidades em determinadas distancias. Decorrente destes cálculos, anota-se a aceleração para que possa ser calculadas as seguintes funções em função do tempo, velocidade e aceleração:

. Sendo a aceleração constante: v=v^'+at

. Outras fórmulas que utilizam a aceleração constante:

(v^' )^2=v^2+2a∆s , também chamada equação de Torricelli;

x^'=x+vt+1/2 at^2 ;

Após as medições e cálculos, é preciso que haja a comparação entre o movimento retilíneo uniformemente variado e o movimento de queda livre para que sejam percebidos as diferenças e semelhanças nos cálculos, equações e no próprio desenvolver dos movimentos.

Desenvolvimento Teórico:

Para que haja sucesso no desenvolvimento do experimento é necessário conhecimentos acerca do movimento uniformemente acelerado, uso do plano inclinado de Aragão, uso do cronômetro, construção e interpretação de gráficos, cálculos de velocidade e aceleração.

Materiais Utilizados:

. Um plano inclinado de Aragão;

. Um carinho;

. Um cronometro ou relógio de pulso;

. Pedaços de fita adesiva;

. Cinco pequenos retângulos de papeis comum.

Desenvolvimento do Experimento:

Primeiro, precisa-se posicionar o plano inclinado de Aragão da seguinte forma:

Após ser realizada os procedimentos para com o plano inclinado, marcar o ponto inicial, marco zero, o qual é o ponto de referência. Feito isso, deve-se marcar os pontos em torno do eixo por onde o carrinho irá passar para posteriores medições e cronometragens para achar a aceleração do carrinho.

Em relação as medições, deve-se fazer uma tabela1 com a posição inicial e a posição final em cada ponto em relação ao anterior. Após as anotações, monta-se uma tabela 2 com os tempos em cada espaço percorrido no plano inclinado, para enfim calcular as velocidades em cada intervalo de tempo correspondente ao espaço percorrido. Com isso, faz-se uma tabela 3 com as velocidades e percebe que há variações na mesma, calcula-se então ao final de cada tabela há a média de cada grandeza.

Enfim, calcula-se a partir das equações referentes ao movimento uniformemente variado, a aceleração. Com isso, ao final monta-se um gráfico mostrando as variações de tempo com a velocidade para que possa ser identificado que a aceleração em cada um dos intervalos é constante, comprovando assim que é um MRUA.

Após construído os gráficos, conforme se pede na apostila que contém os dados deste experimento é necessário também a construção dos gráficos da posição em função do tempo e que revele a curva encontrada, assim deve ser feito também no gráfico posição em função do tempo ao quadrado e anotar a curva feita. E após feito esses gráficos, fazer o gráfico das velocidades em função dos tempos t1, t2, t3 e t4, respondendo a todas as perguntas respectivas de cada gráfico construído.

Resultados:

O deslocamento total Δx0,4 foi dividido em 4 intervalos iguais.

Questionário dado:

5.4 - Δx0,1 = x1 – x0 = 0,2m → módulo de deslocamento que sofre para passar de x0 até x1.

5.5 -

Módulo da posição inicial (m) Módulo da posição final (m) Módulo do deslocamento (m)

x0 = 100. 10־³ x0 = 300. 10־³ x1 - x0 = 200. 10־³

x1 = 300. 10־³ x1 = 500. 10־³ x2 - x1 = 200. 10־³

x2 = 500. 10־³ x2 = 700. 10־³ x3 - x2 = 200. 10־³

x3 = 700. 10־³ x3 = 900. 10־³ x4 - x3 = 200. 10־³

x4 = 900. 10־³ x4 = 1700. 10־³ x4 - x0 = 800. 10־³

5.6 - Movimento Acelerado - MRUA

5.7 – Δt0,4 = 1,696s, para um deslocamento Δx0,4 = 800.10־³m

5.8 - a) É a velocidade média, que é o deslocamento de 0 á 4 sobre o intervalo de tempo.

b) Vm = Δx/Δt → Vm= 800.10־³/ 1,696 → Vm = 0,472 m/s

c) É o espaço que o corpo percorreu em um determinado intervalo de tempo.

5.9 -

Nº de medidas 1º Intervalo 2º Intervalo 3º Intervalo 4º Intervalo

x1 – xo t1-t0 x2 – x1 t2-t1 x3 – x2 t3-t2 x4– x3 t4-t3

1 200m 0,642s 200m 0,420s 200m 0,344s 200m 0,293s

2 200m 0,639s 200m 0,419s 200m 0,344s 200m 0,292s

3 200m 0,641s 200m 0,419s 200m 0,345s 200m 0,294s

4 200m 0,641s 200m 0,419s 200m 0,345s 200m 0,293s

5 200m 0,635s 200m 0,418s 200m 0,344s 200m 0,292s

Valores Médios 200m 0,639s 200m 0,419s 200m 0,344s 200m 0,293s