Velocidade de uma esfera em meio viscoso

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ICET – INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA

CAMPUS JK

RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL

VELOCIDADE DE UMA ESFERA EM MEIO VISCOSO

Natã Kesley Stellari Gonçalves – C18BIH-5

Rafael Terra Rossi – B96869-9

Rômulo Sossoloti Godoy – C2772E-7

Turma: EM1PQ28

Docente: Eduardo

SÃO JOSÉ DO RIO PRETO

2014

SUMÁRIO

I. Objetivos                 03

II. Introdução teórica                 03

III. Parte Experimental – montagem e procedimento Experimental.......................03

IV. Resultados experimentais                04

V. Discussão                05

VI. Conclusões                05

Apêndice                07

VII. Referências bibliográficas                08

RESUMO

Experimentalmente estudamos o movimento de uma esfera em um cilindro contendo um liquido viscoso com diferentes inclinações e podemos realmente constatar que se trata de um Movimento Retilíneo Uniforme, com auxilio de instrumentos necessários para esse experimento. Para isso foram necessárias cinco tentativas a fim de determinar o tempo médio para cada deslocamento percorrido em uma determinada inclinação. E com o auxilio de um cronometro foi possível estudar a velocidade da esfera para inclinações em 10º, 20º, 30º com isso obtivemos um material suficiente para realizar o gráfico em anexo.

I. Objetivos

Analisar o movimento de uma esfera num meio viscoso, verificar experimentalmente a relação entre as variáveis desse fenômeno físico utilizando gráficos construídos a partir dos dados colhidos na experiência. Com o gráfico em mãos determinar qual tipo de movimento que a esfera realiza ao se deslocar no interior de um tubo de vidro contendo um liquido viscoso.

II. Introdução teórica

Quando um pesquisador não tiver material teórico suficiente para chegar a alguma conclusão em seu experimento, pode-se utilizar uma ferramenta importante que são os gráficos, construídos através dos dados colhidos em experiência. Com o gráfico em mãos fica mais fácil chegar a uma conclusão e avançar a pesquisa e ou estudo.

III. Parte experimental – Montagem e procedimento experimental

 Para tornar o estudo da velocidade de uma esfera em um meio viscoso mais conciso, foi realizado o experimento prático em laboratório com os seguintes materiais:

• Plano inclinado de 400mm com inclinação variável, completo (já acompanha um tubo hermeticamente fechado, que possui o comprimento da escala do plano inclinado, e em seu interior uma esfera imersa em uma mistura de água com glicerina);
• Um ímã simples, para posicionar a esfera no local desejado da graduação do plano;
• Um cronômetro, para calcular o tempo gasto pela esfera ao percorrer o meio viscoso no tubo em relação à inclinação.

 

 

O seguinte experimento foi realizado de acordo com a sequência abaixo:

• Com o plano inclinado ajustado a 10º, colocando a esfera com a ajuda do ímã na parte mais alta do tubo, de modo que esta fique posicionada antes da graduação do plano, atingindo a velocidade constante após sua breve aceleração. Após atingir a velocidade constante, o tempo começa a ser medido assim que a esfera passa pelo momento zero da graduação, e o cronômetro é interrompido ao final da escala de 400 mm. O tempo total é registrado em tabela, este processo é feito cinco vezes (t1, t2, t3, t4, t5) para aferir o tempo médio;
• O mesmo processo experimental acima é realizado logo em seguida com o plano inclinado em 20º, e por último, 30º. Os tempos coletados são registrados em tabela;
• Logo após a contagem dos tempos médios em 10º, 20º, e 30º, a velocidade média é calculada para cada grau de inclinação, a título de comparação entre elas. Para o cálculo da velocidade média, foi usada a fórmula V = ∆s / t, com ∆s em metros, e t em segundos.

IV. Resultados Experimentais

Os dados coletados em todos os graus de inclinação (10º, 20º, e 30º) no experimento realizado com o plano inclinado, foram registrados e calculada a velocidade média na tabela seguinte.

Etapa	t(s) em θ = 10º	t(s) em θ = 20º	t(s) em θ = 30º
T1	27,72	13,78	8,35
T2	27,82	13,72	8,25
T3	27,81	14,18	7,96
T4	27,87	14,16	8,00
T5	28,19	14,00	8,00
Tmédio	27,88	13,96	8,11

Tabela x: Registro das medições e obtenção do tempo médio em cada etapa.

Portanto, estes são os resultados obtidos com base nos experimentos práticos.

Como os resultados da velocidade média aferida de cada grau de inclinação, é possível a construção de um gráfico que elucida a trajetória da esfera em um meio viscoso, de acordo com as grandezas tempo (em segundos), e deslocamento (em metros). Portanto, as projeções no gráfico mostram o movimento retilíneo uniforme (MRU) da esfera em um meio viscoso, tornando visível o momento em que a aceleração deixa de influenciar a esfera na solução de água com glicerina, fazendo com que o movimento seja constante.