Relatório de Aula Prática - Movimento Unidimensional

Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais[pic 1]

Engenharia de Produção

Relatório de Aula Prática - Movimento Unidimensional

Disciplina: Laboratório de Física Geral 1
Turma: 3170.1.01

Autor(a): Maria Eduarda Martins
Tutor(a): Juniara Lopes Versieux
Data da aula: 08/03/2018

Belo Horizonte -MG
2018

1. Objetivo
   O experimento tem como objetivo determinar os valores do tempo (t) em segundos para cada distância percorrida, plotar os gráficos da distância versus tempo, para duas categorias de movimento unidimensional, o movimento retilíneo uniforme e o movimento retilíneo uniformemente variado, por essa ordem, no Scidavis e fazer a análise dos dados fornecido pelo software.
   
2. Introdução
   Quando um corpo está se movimentando segundo uma reta, ou seja, em uma única direção, é denominado movimento unidimensional, dois dos tipos deste movimento é o movimento retilíneo uniforme (MRU) no qual é descrito como um movimento de um móvel em relação a um referencial, movimento este ao longo de uma reta de forma uniforme, ou seja, com velocidade constante e o Movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV) que pode ser definido como um movimento de um móvel em relação a uma referência ao longo de uma reta, na qual sua aceleração é sempre constante . Diz-se que a velocidade do móvel sofre variações iguais em intervalos de tempo iguais. No MRUV a aceleração média assim como sua aceleração instantânea são iguais.
   
3. Materiais
   Plano Inclinado Kersting;
   Imã;
   Cronômetro;
   Esfera em fluido viscoso;
   Objeto Móvel (Carrinho);
   
4. Método
   4.1 Experimento 1 - Movimento Retilíneo Uniforme
   I.  Foi montado o equipamento, colocou-se o plano inclinado a 15°;
   II. Com o auxílio do imã, foi posicionado a esfera, que está no interior do tubo com meio viscoso, na marca de 0 mm da escala;
   III. Separou-se o imã do tubo, fazendo a esfera ser liberada e, consequentemente, descer em movimento retilíneo uniforme pelo tubo;
   IV. Foram medidos os tempos em que a esfera levava para se deslocar de Xo=0 mm até os pontos finais de posição indicados na tabela;
   V. Com o software Scidavis, foi construído o gráfico a partir dos valores de posição em relação aos tempos anotados;
   VI. Realizou-se a análise dos dados fornecidos pelo gráfico plotado no SciDavis;
   4.2 Experimento 2 - Movimento Retilíneo Uniformemente Variado
   I. Foi montado o equipamento, colocou-se o plano inclinado a 5°;
   II. Posicionou-se o objeto móvel na marca de 0 mm da escala;
   III. Foi solto o objeto, o fazendo descer pelo plano em movimento retilíneo uniformemente variado;
   IV. Realizou-se a medição dos tempos em que o objeto levava para se deslocar do ponto inicial até os pontos finais fornecidos pela tabela;
   V. Com o software Scidavis, foi construído o gráfico a partir dos valores de posição em relação aos tempos anotados;
   VI. Foi realizado a análise dos dados fornecidos pelo gráfico plotado no SciDavis;
   
5. Resultado e Análises
   5.1 Resultados
   Experimento 1 - Movimento Retilíneo Uniforme
   
   Tabela 1: Os dados da tabela abaixo se referem a variação de X(m) em relação ao tempo(s) no qual a esfera se desloca pelo plano a 15° em movimento retilíneo uniforme.

X (m)	0,1	0,2	0,3	0,4
t (s)	1,82	2,88	4,57	5,90

      [pic 2]

Coeficientes de ajuste linear: B (y-intercept) = -0,02 +/- 0,017 A (slope) = 0,071 +/- 0,0041

Gráfico 1: O gráfico acima representa a variação de X(m) em função do tempo (t) em segundos do movimento retilíneo uniforme. Os parâmetros “A” e “B” são os coeficientes angular e linear, respectivamente, do tipo X=At+B.
Coeficiente de Correlação (R²) = 0,993.

Experimento 2 - Movimento Retilíneo Uniformemente Variado

Tabela 2: Os dados da tabela abaixo se referem a variação de X(m) em relação ao tempo(t) em segundos no qual o objeto móvel se desloca pelo plano a 5° em movimento retilíneo uniformemente variado. 

X (m)	0,1	0,2	0,3	0,4
t (s)	0,47	0,73	1,01	1,24

[pic 3]

Coeficientes da função A0 (c) = -0,054 +/- 0,033 A1 (b) = 0,31 +/- 0,084 A2 (a) = 0,042 +/- 0,048

Gráfico 2:  O gráfico acima representa a variação de X(m) em função do tempo (t) em segundos do movimento retilíneo uniformemente variado. Os parâmetros “A0”, “A1” e “A2” são coeficientes de uma função quadrática Y= ax² + bx + c.
Coeficiente de Correlação (R²) = 0,999.

5.2 Análises
Com base na realização do primeiro experimento, observou-se que o gráfico da esfera em movimento retilíneo uniforme é linear a partir da seguinte equação: X=At+B; diante disto, considerando que, a aceleração deste movimento é nula e resultando em uma velocidade constante é evidenciado tal movimento. O gráfico apresenta também, um coeficiente de correlação próximo a 1, o que sugere uma correlação muito forte e positiva, isto é, a medida que X(m) cresce o tempo(t) em segundos também cresce.



Já com base na realização do segundo experimento, observou-se o objeto móvel em movimento retilíneo uniformemente variado, chegando a um gráfico de equação quadrática: Y= ax² + bx + c; deste ponto, foi apontada que o movimento teve sua aceleração mantida constante, porém sofre variações na velocidade nos intervalos de tempo, caracterizando o movimento retilíneo uniformemente variado. Como o  gráfico do primeiro experimento (MRU), o gráfico do segundo (MRUV) também apresenta um coeficiente de correlação próximo a 1, o que sugere uma correlação muito forte e positiva, isto é, a medida que X(m) cresce o tempo(t) em segundos também cresce.
Contudo, o segundo experimento teve um gráfico inesperado, dado a baixa inclinação do plano (5°), resultando em um enfraquecimento na variação de velocidade, estabelecendo um coeficiente angular próximo de zero (A2 = a/2  >>  a = 0,042*2).

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