Física Experimental

Estudo da cinemática de uma esfera descendo uma canaleta inclinada

Autor(es) :

 Thais Ismério, Marcelly Rezende e Lucas Machado

 Curso de Engenharia Química

Disciplina: Física Experimental – Turma

Faculdade Senai Cetiqt – Rio de Janeiro – RJ

Resumo.  A prática desenvolvida em laboratório consiste na marcação do tempo em diferentes posições em que uma esfera desce a canaleta inclinada. Após analisar e pesquisar  observou-se que a esfera exerce o movimento retilíneo uniformemente variado no qual existe aceleração, esta é constante e por consequência faz a velocidade variar.

Palavras chave: prática, MRUV, aceleração, velocidade, variar.

1. Introdução

Movimento é a variação de posição espacial de um objeto ou ponto material no decorrer do tempo. Movimento retilíneo é aquele movimento em que o corpo ou ponto material se desloca apenas em trajetórias retas. movimento retilíneo uniforme (MRU), o vetor velocidade é constante no decorrer do tempo (não varia em módulo, sentido ou direção), e portanto a aceleração é nula. Já O movimento retilíneo uniformemente variado ou (MRUV) é aquele em que o corpo exerce/sofre uma aceleração constante e por consequência a velocidade varia uniformemente. Para que o movimento ainda seja retilíneo a aceleração deve ter o mesma direção da velocidade. Caso a aceleração tenha o mesmo sentido da velocidade o movimento é acelerado. Caso não estejam em iguais sentidos o movimento é chamado de retardado.

No experimento realizado em laboratório, observou-se que tratava-se de um movimento retilíneo uniformemente variado, onde a esfera ia descendo hastes inclinadas, com aceleração constante e velocidade variando de acordo com o tempo.

2. Materiais e Métodos

a) Materiais: 

-Esfera de aço

-Duas Hastes de aço montadas com garras

-Inclinômetro

-Computador ( cronômetro CSW )

[pic 1]

Fig. 1 : Materiais utilizados: esfera de aço, duas hastes de aço montadas com garras e o inclinômetro.

[pic 2]

Fig. 2: Inclinômetro.

b) Método Experimental

Antes de iniciar o experimento marcou-se a calha inclinada com uma fita adesiva de 15 em 15 centímetros e ligou-se o computador para poder utilizar o programa com o cronômetro CSW e marcar o tempo em que  a bola passou pelas marcações. Após feitas as marcações, iniciou-se o experimento colocando a esfera maciça  no ponto mais alto da calha, onde a inclinação é de 2°. Ao liberar a bola, o cronômetro foi ativado e conforme a esfera ia se deslocando, parava-se o cronômetro no momento em que a esfera atingia as marcações.

Este procedimento foi repetido 6 vezes para que se possa calcular o tempo médio e o erro. A bola exerceu o movimento MRUV.

3. Apresentação dos Dados Obtidos

[pic 3]

Tabela 1: Tabela para achar o desvio padrão da posição 0.15m

[pic 4]

Tabela 2: Tabela para achar o desvio padrão na posição 0.30m.

[pic 5]

Tabela 3: Tabela para achar o desvio padrão na posição 0.45m.

[pic 6]

Tabela 4: Tabela para achar o desvio padrão na posição 0.60m.

[pic 7]

Tabela 5: Tabela para achar o desvio padrão na posição 0.75m.

[pic 8]

Tabela  6: Tabela da posição em função do tempo (todos os dados obtidos no experimento).

[pic 9]

Tabela 7: Tabela da posição em função do tempo (dados obtidos durante o experimento).

A tabela 7 diferencia-se da tabela 6, porque tirou-se os menores tempos da tabela, para diminuir os desvios padrões.

4. Análise dos Resultados

[pic 10]

Tabela 8: Tabela da posição em função do tempo (dados utilizados para a construção do gráfico).

Equação:  y = a + bx + cx²

Onde,

a = -9,12252070272E-003

b =  6,07473718994E-002