Velocidade escalar média de uma esfera em um meio viscoso

Sumário

Objetivo.......................................................................... 2

Introdução Teórica........................................................... 3

Parte Experimental........................................................... 5

Resultados Experimentais................................................. 6

Discussão e Conclusões.................................................... 8

Referências bibliográficas................................................. 9

Objetivos

Determinar a velocidade escalar média da esfera em um meio viscoso.

Através da análise do movimento de uma esfera num meio viscoso.

Verificar experimentalmente uma relação entre as variáveis desse fenômeno físico, utilizando, para isso, gráficos construídos a partir dos dados colhidos em laboratório.

Determinar, através de experimentos, posteriormente demonstrado em gráficos, a variação do Tempo (t) em relação ao Espaço Percorrido (s), que a esfera realiza ao se deslocar no interior de um tubo de vidro contendo um líquido viscoso.

Gráfico Espaço X Tempo: A partir do gráfico s x t podemos determinar a posição do móvel em qualquer instante. Seja t1 o instante no qual pretendemos determinar a posição.

Introdução Teórica

Quando se desloca um objeto com uma velocidade constante em trajetória reta, tem-se um movimento retilíneo uniforme.

Uma observação importante é que, ao se deslocar com uma velocidade constante, a velocidade instantânea deste corpo será igual à velocidade média, pois não haverá variação na velocidade em nenhum momento do percurso.

Movimento Uniforme: Quando um móvel se desloca com uma velocidade constante, diz-se que este móvel está em um movimento uniforme (MU).

Velocidade

A velocidade de um corpo é dada pela relação entre o deslocamento de um corpo em determinado tempo. Pode ser considerada a grandeza que mede o quão rápido um corpo se desloca.

A análise da velocidade se divide em dois principais tópicos: Velocidade Média e Velocidade Instantânea. É considerada uma grandeza vetorial, ou seja, tem um módulo (valor numérico), uma direção (Ex.: vertical, horizontal,...) e um sentido (Ex.: para frente, para cima, ...). Porém, para problemas elementares, onde há deslocamento apenas em uma direção, o chamado movimento unidimensional, convém tratá-la como um grandeza escalar (com apenar valor numérico).

As unidades de velocidade comumente adotadas são:

m/s (metro por segundo);

km/h (quilômetro por hora);

No Sistema Internacional (S.I.), a unidade padrão de velocidade é o m/s. Por isso, é importante saber efetuar a conversão entre o km/h e o m/s, que é dada pela seguinte relação:

A partir daí, é possível extrair o seguinte fator de conversão:

Velocidade Média

Indica o quão rápido um objeto se desloca em um intervalo de tempo médio e é dada pela seguinte razão:

Onde:

= Velocidade Média

= Intervalo do deslocamento [posição final – posição inicial ( )]

= Intervalo de tempo [tempo final – tempo inicial ( )]

Por exemplo:

Um carro se desloca de Florianópolis – SC a Curitiba – PR. Sabendo que a distância entre as duas cidades é de 300 km e que o percurso iniciou as 7 horas e terminou ao meio dia, calcule a velocidade média do carro durante a viagem:

= (posição final) – (posição inicial)

= (300 km) – (0 km)

= 300 km