O RELATORIO DE FISICA

UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA

FACULDADE DE ENGENHARIA QUÍMICA

Experimento 2

Movimento Retilíneo Uniforme (MRU)

21 de Novembro de 2022

Ana Laura Paiva Godoy (12121EQU019)

Andressa Stephany Costa Pereira (12121EQU037)

Fellipe de Moura Silva (12121EQU055)

Maria Eduarda Martins Gonçalves (12121EQU002 )

Uberlândia 

2022 

UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA

FACULDADE DE ENGENHARIA QUÍMICA

UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA

FACULDADE DE ENGENHARIA QUÍMICA

 

Movimento Retilíneo Uniforme

Ana Laura Paiva Godoy, Andressa Stephany Costa Pereira, Fellipe de Moura Silva, Maria Eduarda Martins Gonçalves

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Neste relatório, iremos discutir sobre o Movimento Retilíneo Uniforme e suas principais características. Para isso, realizamos uma análise do movimento utilizando um carro (planador) que, sob certas condições, é colocado em movimento, obtendo-se o tempo gasto para esse carro percorrer uma distância conhecida. A montagem experimental consiste de um trilho de ar com sensores de movimento, o aparelho reduz ao máximo a força de atrito e cronômetro determina o tempo gasto na passagem do objeto. Após a realização do experimento, obtivemos os valores necessários para realizar as análises.

1. Introdução

A mecânica é uma área de conhecimento dedicada ao estudo dos movimentos dos corpos e das partículas, a qual analisa suas características e o motivo deles acontecerem. Dessa forma, devido a sua extensão e importância, surgiram ao longo do tempo várias ramificações desse campo de pesquisa com o intuito de aprofundar cada vez mais os conhecimentos adquiridos pela sociedade científica, como as mecânicas clássica, quântica e relativística (HELERBROCK). Dentre as suas subdivisões, está a cinemática, a qual se dedica exclusivamente a descrição precisa das características de um movimento e de suas propriedades, sendo o Movimento Retilíneo Uniforme uma de suas formas de classificação (EDUCA MAIS BRASIL,2020). 

Sendo assim, o Movimento Retilíneo Uniforme pode ser descrito da seguinte forma: um objeto que se move em relação a um referencial de forma que sua trajetória, em um determinado intervalo de tempo, seja uma reta e tenha velocidade constante e aceleração nula. A partir desse contexto, surge a fórmula da velocidade média, a qual apresentará uma velocidade sem alterações em seu valor – consequência de a aceleração ser nula - durante determinados deslocamentos e intervalos de tempo, sendo possível estabelecer uma relação direta entre essas variáveis. Além disso, por conta dessa dependência, esse movimento pode ser representado por um gráfico de posição em relação ao tempo, o qual apresentará uma reta com coeficiente de correlação igual a 1, cujo coeficiente angular será a velocidade, enquanto que sua derivada corresponderá a aceleração e será equivalente a 0 (Gráfico 1). (HALLIDAY et al., 2012) 

1. Objetivo

Analisar o comportamento de um planador em movimento sobre um trilho de ar e cronometrar o tempo a partir de dois sensores para obter uma equação linear que represente uma regra de correspondência entre a posição do objeto e o tempo decorrido, referente ao Movimento Retilíneo Uniforme.

1. Procedimento Experimental 

Para a realização deste experimento, foram utilizados um planador, uma plataforma com um sistema de soprador para o trilho de ar juntamente com dois sensores ligados a um cronômetro para medir o tempo em que o carro passa por eles, conforme a figura 1 . Pelo 1º sensor, ocorre o disparo do cronômetro e ao ultrapassar o 2º, a contagem cronometrada é cessada. Também foram utilizados um peso e uma roldana para iniciar o movimento da peça e uma roldana para modificar a direção do movimento gerado (figura 2) e um banco de apoio com espuma para que o peso repouse sobre o mesmo, bem como uma trena (figura 3) que foi útil para determinar as distâncias entre os sensores.

Foram realizados testes para obter uma equação linear, relacionada com o tempo e a distância que um determinado objeto percorre, aplicando o Movimento Retilíneo Uniforme (MRU). Variando a distância entre os sensores, aumentando 10 cm a cada novo teste até completar um total de 8 verificações. O planador era levado para a posição inicial no disparador e era verificado se o barbante de tração estava passando pela polia na outra extremidade do trilho de ar, após isso o carro era solto com auxílio do ímã do disparador e o cronômetro era acionado marcando o tempo gasto. Sendo que a cada teste, houveram 3 repetições com a mesma distância e ao fim foi calculado a média aritmética dos três intervalos anotados.

Por fim, foi criado um gráfico, de modo que o eixo das abscissas representa a distância percorrida, em milímetros, e o eixo das ordenadas, o tempo em segundos.

[pic 1]

Figura 1: Aparelho utilizado no experimento de MRU. Fonte: Do autor.

É utilizado um banco de apoio, com uma espuma, para que o peso repouse sobre o mesmo antes do carro chegar ao fim do trilho, como mostra a figura a seguir:

[pic 2]

                Figura 2: Banco com espuma. Fonte: Do autor

[pic 3]

                                            Figura 3: Cronômetro e trena utilizada ao longo do experimento. Fonte: do autor.

4. Resultados e discussões

Os dados obtidos na primeira parte do experimento de MRU estão contidos na tabela abaixo, para cada medida de espaço, erro instrumental de (0,5mm), foi medido o tempo, erro instrumental de (0,0001s). A medição do tempo foi realizada três vezes, para uma redução no erro total.

distância (mm)	Tempo 1 (s)	Tempo 2 (s)	Tempo 3 (s)	Tmédio (s)	Erro estat (s)	Erro total (s)
100	0,0185	0,0181	0,0180	0,0182	1,527×10-4	1,827×10-4
200	0,1225	0,1220	0,1224	0,1223	1,527×10-4	1,825×10-4
300	0,2457	0,2451	0,2452	0,2453	1,855×10-4	2,108×10-4
400	0,3684	0,3680	0,3688	0,3684	2,309×10-4	2,516×10-4
500	0,4848	0,4851	0,4837	0,4845	4,255×10-4	4,371×10-4
600	0,6104	0,6111	0,6091	0,6102	5,859×10-4	3,944×10-4
700	0,7307	0,7318	0,7309	0,7308	8,819×10-5	1,333×10-4
800	0,8561	0,8556	0,8564	0,8560	2,333×10-4	2,538×10-4

Tabela 1: dados obtidos no experimento