O movimento dos corpos, sobretudo dos corpos celestes

Universidade Federal de Itajubá – UNIFEI Instituto de Física & Química – IFQ

[pic 3]

UNIFEI, uma instituição centenária.

Universidade Aberta do Brasil – UAB Curso de Licenciatura em Física – EaD

Disciplina: Física 051

RELATÓRIO

Experimento 1 – MRU e MRUV

Prof. Thiago Costa Caetano

Aluno: Jefferson Regis Gonçalves – Matrícula: 32612

Polo Cambuí-MG

Ano 2016

---

Introdução

O movimento dos corpos, sobretudo dos corpos celestes, sempre chamou a atenção do homem desde as primeiras civilizações. Os povos antigos souberam, pela observação, verificar fenômenos periódicos com os quais pudessem marcar o tempo. Com a noção de tempo e de espaço ou lugares ocupados pelos corpos, ao longo do tempo, puderam definir os entes primitivos com os quais, mais tarde, seria edificada a Mecânica. Mecânica é a parte da física que estuda o movimento dos corpos. O estudo do movimento pode ser realizado de duas maneiras: por meio da descrição do movimento (também chamado de Cinemática) e das causas para o movimento (chamado de Dinâmica) – a primeira será objeto deste trabalho.

No ocidente, a questão do movimento dos corpos já era discutido pelos filósofos pré-socráticos, que já se preocupavam com os fenômenos de movimentação encontrados no universo. Contudo, muitos conceitos errôneos marcantes sobre o movimento devido ao filósofo grego Aristóteles (384 a.C. - 322 a.C.), posteriormente adotados pela Igreja, representou um atraso de mais de dois mil anos! A Mecânica começou a se consolidar na forma em que a entendemos hoje com o astrônomo e matemático italiano Galileu Galilei (1564 - 1642), que fez várias considerações sobre a questão do movimento definindo inércia, “rapidez” (velocidade escalar), aceleração, e questões acerca do movimento retilíneo e uniforme e movimento acelerado, série de estudos sobre o movimento de projéteis, e a movimentação do pêndulo simples.

As contribuições de Galileu foram a base para a criação da Mecânica como ela é vista até hoje, posteriormente desenvolvida por Isaac Newton (1642 – 1727). Newton o qual, “subindo sobre os ombros dos gigantes” que o precederam, propõe uma síntese de todo pensamento até ele sobre a “Mecânica Universal” a qual pode ser explicada, testada e prevista a partir da invenção do cálculo de “fluxões” – O cálculo diferencial! Assim, todos os corpos em movimento, sejam celestes ou não, estão sujeitos às mesmas leis! Newton, pois, determinou as causas gerais do movimento explicando, assim, as Leis de Kepler como resultado da ação de uma força central proporcional ao produto das massas dos corpos envolvidos no movimento.

O movimento pode ser simples, em linha reta ou circular, com velocidades e aceleração constantes ou variadas. O movimento de velocidade (vetorial) constante caracteriza-se por um Movimento Retilíneo Uniforme (MRU), onde os corpos se movimentam ao longo de uma reta, de forma que a velocidade permanece constante. Já   os

---

movimentos em que a velocidade pode variar uniformemente em relação ao tempo, ou seja, aceleração constante em trajetória linear são denominados de Movimentos Retilíneos Uniformemente Acelerados (MRUA).

Usando de um carrinho se deslocando sobre um trilho de ar, será estudado o MRU e o MRUA e, assim, entender as considerações realizadas por Galileu e Newton. Para o MRU será utilizado o trilho na posição horizontal e para o MRUA o trilho será utilizado na posição inclinada. A partir daí, serão analisados os movimentos unidimensionais de um objeto, podendo ser positivo ou negativo, MRU e MRUA.

Objetivo

Observar o movimento retilíneo e uniforme de um corpo (carrinho) se deslocando sem atrito (ou atrito desprezível). Com os dados obtidos, determinar a velocidade média do móvel e, assim, interpretar a expressão do instante inicial e final e a velocidade do corpo.

A metodologia e o aparato experimental serão apresentados a seguir.

Materiais e Metodologia

Materiais:

Os materiais que foram utilizados para o experimento seguem descritos abaixo:

1. Um Centelhador Marechal;
2. Uma conexão elétrica para o borne preto;
3. Uma conexão elétrica para o borne vermelho;
4. Uma câmera para registrar os vídeos e as fotos;
5. Uma retenção M3;
6. Um cavaleiro isolante;
7. Um Colchão de ar com painel lateral com condutores elétricos;
8. Um Carro com dois pinos;
9. Um Suporte com mola;
10. Uma Extensão Mecânica;
11. Massas acopláveis de 50,0 gramas;
12. Um Disparador Manual;
13. Uma Unidade Geradora de Fluxo de ar;

---

1. Uma balança para medir a massa do carrinho e das massas;
2. Polia;
3. Suporte;
4. Linha para afixar o suporte e a massa no centelhador.

Logo abaixo segue a imagem de alguns materiais utilizados para o experimento:

[pic 4]

Figura 1 – Centelhador e periféricos

Seguem abaixo, as fotos do carro de metal sem a massa acoplada e com a massa acoplada para execução da atividade experimental.

[pic 5]

Figura 2 – Imagem do carro de metal sem a massa

---

[pic 6]

Figura 3 – Imagem do carro de metal com a massa acoplada

Para que fosse possível criar o MRUA, o centelhador foi inclinado com o auxílio de um bloco de madeira que serviu como apoio para a parte articulada do trilho, mantendo a inclinação.

O carro de metal foi colocado em movimento através do fluxo de ar das chapas de metal, para o MRU o carro de metal fez seu movimento na horizontal, já para o MRUA o centelhador foi inclinado não sendo necessário a utilização de pesos na base do centelhador.

Resultados e Discussões

abaixo:

---

MRU

Com a ajuda do programa Tracker, os dados foram registrados, conforme a foto