Relatório Física Experimental I - MRU e MRUV

Universidade Federal do Vale do São Francisco – UNIVASF

Colegiado de Engenharia Civil

        

MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME E UNIFORMEMENTE VARIADO

ERICLES CALVANCANTI MACEDO

MATHEUS ALCANTARA DE SANTANA

TAYNÁ MIRELLE RODRIGUES

LARA HERCULINO SIQUEIRA

Prof. Renato Alves

JUAZEIRO - BA

JUNHO DE 2015

SUMÁRIO

1.        INTRODUÇÃO        

2.        OBJETIVOS        

3.        MATERIAIS E MÉTODOS        

4.        RESULTADOS E DISCUSSÕES        

5.        CONCLUSÕES        

6.        REFERÊNCIAS        

1. INTRODUÇÃO

De acordo com Halliday (2012), o movimento retilíneo uniforme (MRU) é definido como um movimento de um móvel em relação a um referencial. Este movimento possui velocidade constante, pois não se tem aceleração, e pode ser representado por uma reta de forma uniforme. Assim, é possível dizer que o móvel percorreu distâncias iguais em intervalos de tempo iguais, que torna a velocidade média igual a velocidade instantânea.

Sabendo de todos esses detalhes, podemos representar a função horária do MRU com a expressão:

      (1)               [pic 1]

                 

Já o movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV) demonstra que a velocidade varia uniformemente em razão ao tempo. Ele 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. Sendo assim, podemos dizer que a velocidade do móvel sofre variações iguais em intervalos de tempos iguais. No MRUV a aceleração média é exatamente igual a sua aceleração instantânea.

Sabendo-se que a aceleração no MRUV permanece constante podemos calcular a variação do espaço de um móvel no decorrer do tempo pela seguinte equação:

       (2)[pic 2]

1. OBJETIVOS

- Reconhecer o Movimento Retilíneo Uniforme, MRU.

- Determinar a velocidade média de um móvel a partir do estudo do gráfico.

        

- Construir o gráfico posição versus tempo para o MRU, verificar se a relação (1) é satisfeita e obter o valor da velocidade que é o coeficiente angular a partir do gráfico.

- Reconhecer o Movimento Retilíneo Uniformemente Variado, MRUV.

- Determinar a aceleração de um móvel em MRUV.

- Construir o gráfico posição versus tempo para o MRUV. Verificar se a relação (2) é satisfeita.

- Construir o gráfico posição versus (tempo)² para o MRUV, interpretá-lo e obter o valor da aceleração.

1. MATERIAIS E MÉTODOS

Materiais:

- Trilho de ar no plano horizontal que simula uma superfície sem atrito;

- Trilho de ar no plano inclinado que simula uma superfície sem atrito;

- Cronômetro;

- Régua milimetrada;

- Papel milimetrado.

Métodos

• Para o Movimento Uniforme

Munidos de um trilho de ar completamente na horizontal, que simula uma superfície sem atrito, foram medidos os tempos necessários ao deslocamento entre os quatro trechos do trilho, repetindo o procedimento cinco vezes. Logo, os cinco valores encontrados para cada trecho foram organizados em uma tabela e, em seguida, calculou-se o tempo médio para cada segmento e o desvio padrão da média. Posteriormente, com tais dados experimentais, construiu-se um gráfico, no papel milimetrado, do espaço em função do tempo e, por fim, calcularam-se os coeficientes angular e linear da reta.

• Para o Movimento Uniformemente Variado

Usando um trilho de ar a uma inclinação de 3º com a horizontal, que simula uma superfície sem atrito, foram medidos os tempos necessários ao deslocamento entre os quatro trechos do trilho, repetindo o procedimento cinco vezes. Logo, os cinco valores encontrados para cada trecho foram organizados em uma tabela e, em seguida, calculou-se o tempo médio para cada segmento e o desvio padrão da média. Posteriormente, com tais dados experimentais, construiu-se um gráfico, no papel milimetrado, do espaço em função do tempo. No entanto, como no movimento uniformemente variado a função d(t) é do segundo grau, sua expressão gráfica é uma parábola, e, portanto, houve a necessidade de linearizar o gráfico. Para isso, as médias dos tempos de cada trecho do trilho, foram elevadas ao quadrado e assim, construiu-se um gráfico da distância em relação ao tempo ao quadrado (d x t²).  Por fim, calcularam-se os coeficientes angular e linear da reta.

1. RESULTADOS E DISCUSSÕES

1ª parte:

Quando o disparador foi acionado, os cronômetros, que estavam devidamente zerados, começaram a contagem do tempo. Os valores obtidos dos tempos assim como o espaço entre as fotocélulas estão representados na tabela abaixo, além das médias dos tempos somado com o desvio padrão da média, ou seja o valor absoluto, e o desvio avaliado da régua adotado como a incerteza dos espaços.

Medida	d1(m) 0,178 ± 0,005	d2(m) 0,177 ± 0,005	d3(m) 0,183 ± 0,005	d4(m) 0,184 ± 0,005
t1(s) ± 0,09	t2(s) ± 0,09	t3(s) ± 0,09	t4(s) ± 0,09
1	1,055	1,039	1,065	1,110
2	1,067	1,065	1,099	1,139
3	1,090	1,092	1,121	1,163
4	1,563	1,528	1,544	1,630
5	1,310	1,297	1,320	01,384
Média (  ⃙1)[pic 3]	1,217 ± 0,09	1,204 ± 0,09	1,229 ± 0,09	1,285 ± 0,09

Tabela 1 - Dados obtidos: MRU