Encontro de dois móveis em movimento retilíneo uniforme

FÍSICA I

Atividade experimental III– Encontro de dois móveis em movimento retilíneo uniforme (MRU)

Professor: Robson Florentino de Lima

1 - Objetivos gerais

Ao término desta atividade o aluno deverá ser capaz de:

1.1- Calcular a velocidade de um móvel em MRU;

1.2- Escrever a função horária de um móvel em MRU;

1.3- Estabelecer um sistema de equações para o encontro de dois móveis que partem simultaneamente um de encontro ao outro, na mesma trajetória;

1.4- Resolver o sistema de equações que determina o instante e a posição de encontro de dois móveis que se cruzam na mesma trajetória;

1.5- Traçar, em um mesmo par de eixos, o gráfico da posição versus tempo para dois móveis que se cruzam;

1.6- Determinar gráfica e numericamente o instante e a posição em que se cruzam dois móveis em MRU na mesma trajetória;

2 - Material necessário:

2.1- Plano inclinado;

2.2- Um imã;

2.3- Cronômetro.

3 – Introdução teórica:

Uma questão relativamente freqüente é a que solicita a determinação do local de encontro de dois móveis. O encontro ocorre quando os dois móveis estiverem na mesma posição do referencial, no mesmo instante de tempo. Em termos matemáticos isso nos leva a criar um sistema de equações com as funções horárias dos móveis. A solução deste sistema linear fornece a posição e o instante do encontro dos dois móveis.

Em um gráfico posição versus tempo, as coordenadas do ponto de cruzamento das retas que representam as funções horárias dos movimentos identificam a posição e o instante em que os móveis se encontram.

4 - Procedimento experimental:

4.1- Eleve o plano 15° acima da horizontal;

4.2- Com o auxílio do ímã, posicione a esfera na marca x0 = 0 mm;

4.3- Libere a esfera, ligue o cronômetro e pare-o quando a esfera passar pela marca x = 400 mm. Anote na tabela 1 a posição ocupada pelo móvel, o tempo transcorrido e suas respectivas incertezas experimentais.

4.4- Calcule a velocidade média da esfera no percurso entre 0mm e 400mm.

4.5- Prepare o cronômetro e incline o conjunto (plano inclinado), fazendo com que a bolha de ar vá para a posição 400mm. Torne a apoiar o conjunto na mesa, cronometre e acompanhe o movimento da bolha até a posição 0mm. Anote os dados na tabela 1;

4.6- Para o movimento uniforme define-se uma função horária (função movimento) expressa por: x(t)=x0+vt, onde está implícito que t0=0s. Identifique os parâmetros dos movimentos da esfera e da bolha e escreva suas funções movimento;

4.7- Usando as funções movimento da esfera e da bolha calcule o instante de tempo e a posição em que elas irão se