Relatório

4º Relatório de Física

Movimento Retilíneo Uniformemente Variado

• Introdução

I. Objetivos: Caracterizar um movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV) com cálculo da aceleração de um móvel, previsão da posição futura e a construção do gráfico da posição versus tempo e da velocidade versus tempo.

II. Documentos Auxiliares: Apresentação Conceitos de Conhecimentos Científicos

Apresentação Erros e Incertezas

Apresentação Unidade de Medidas

Apresentação Instrumentos de Medição: Conceitos Básicos

Apresentação Técnicas de Montagem de Relatórios

III. Fundamentação Teórica: Diferentemente do movimento retilíneo uniforme (MRU), o movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV) não tem a velocidade constante ou seja, a mesma varia com o tempo (MRUV). MRU pode ser definido dizendo que a partícula se move em linha reta, percorrendo deslocamentos iguais em intervalos de tempo iguais. Por isso, o correspondente gráfico da posição em função do tempo é uma reta. De modo análogo, o MRUV pode ser definido dizendo que a partícula se move em linha reta, com o módulo da sua velocidade instantânea tendo variações iguais em intervalos de tempo iguais. Por isso, o correspondente gráfico do módulo da velocidade instantânea em função do tempo é uma reta.

O módulo da aceleração pode ser escrito:

É usual considerar t1=0, ou seja, considerar que o intervalo de tempo é marcado a

partir do instante inicial de observação do movimento. E o instante final do intervalo

considerado pode ser tomado como um instante genérico, t2=t, assim a expressão a

acima fica:

Esta expressão é conhecida como a equação horária da velocidade e podemos criar

o gráfico da variação da velocidade pelo tempo mostrado ao lado. Por outro lado, no

MRU, a área da figura definida entre o gráfico do módulo da velocidade instantânea

em função do tempo e o eixo dos tempos entre os instantes t1 e t2 represente o

módulo do deslocamento no intervalo de tempo definido por esses instantes.

Então:

Pela inspeção do gráfico podemos ver que os valores das áreas A1 e A2 são dados pelas seguintes expressões matemáticas:

Esta é a expressão matemática para o módulo de deslocamento no MRUV.

IV. Materiais:

Esfera de Aço

Prumo

Régua Graduada

Eletroímã

• Desenvolvimento

1. Procedimentos

Montamos o equipamento cuidando do nivelamento do conjunto com o prumo, posicionamos os sensores conforme o professor nos disse, nas posições h0=0 mm e hf=800 mm cuidando do seu nivelamento. Conectamos os sensores e a bobina á unidade de controle. Prendemos a esfera á bobina, a esfera foi mantida na posição pela força de atração do imã formado. Liberamos a bobina e registramos o tempo de percurso entre os sensores considerando as incertezas envolvidas. Repetimos a operação ajustando o percurso entre os sensores para 800, 700, 600, 500, 400, 300, 200, 100 mm. Repetidos todos os procedimentos mais duas vezes.

2. Dados Medidos

Modelo Fabricante Num. Série Faixa de Medição Resolução

Dados do Cronômetro ED0180 CIDEPE 455632 1 / 100 ms

Dados da Régua CIDEPE 0– 840mm 1 mm

3. Primeira Medição

Medição Posição Incerteza da Posição Tempo Incerteza de Tempo

1 100 mm ± 0,05 mm 0,102 s ± 0,001s

2 200 mm ± 0,05 mm 0,165 s ± 0,001s

3 300 mm ± 0,05 mm 0,213 s ± 0,001s

4 400 mm ± 0,05 mm 0,247 s ± 0,001s

5 500 mm ± 0,05 mm 0,279 s ± 0,001s

6 600 mm ± 0,05 mm 0,311 s ± 0,001s

7 700 mm ± 0,05mm 0,340 s ± 0,001s

8 800 mm ± 0,05 mm 0,360 s ± 0,001s

4. Segunda Repetição

Medição Posição Incerteza da Posição Tempo Incerteza de Tempo

1 100 mm ± 0,05 mm 0,104 s ± 0,001s

2 200 mm ± 0,05 mm 0,165 s ± 0,001s

3 300 mm ± 0,05 mm 0,213 s ± 0,001s

4 400 mm ± 0,05 mm 0,249 s ± 0,001s

5 500 mm ± 0,05 mm 0,280 s ± 0,001s

6 600 mm ± 0,05 mm 0,313 s ± 0,001s

7 700 mm ± 0,05mm 0,340 s ± 0,001s

8 800