Física Experimental

O MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO E SUAS CARACTERÍSTICAS

Faculdade Estácio de Sá

1. INTRODUÇÃO E FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

No estudo experimental do movimento de um corpo a uma dimensão, para se determinar a respectiva lei do movimento, ou seja, para se conhecer a posição (x) do corpo em cada instante (t) do movimento, é necessário medir o tempo que decorre entre o início do movimento e determinados pontos da trajetória. Se o movimento é facilmente reprodutível, podendo o experimentador recomeçá-lo sempre que necessário, será possível medir vários intervalos de tempo gastos pelo objeto ao deslocar-se entre diferentes pontos da sua trajetória, definindo assim melhor o movimento que pode, eventualmente, ser traduzido por uma lei matemática.

É o caso de movimentos simples como o movimento retilíneo uniforme ou uniformemente variado, cujas leis podem ser facilmente verificadas com apenas algumas medidas. O movimento retilíneo uniformemente variado também conhecido por MRUV demonstra que a velocidade varia uniformemente em razão ao tempo, pode ser definido como um movimento de um móvel em relação a um referencia ao longo de uma reta, na qual sua aceleração é sempre constante. Diz-se que a velocidade do móvel sofre variações iguais em intervalos de tempo iguais. No MRUV a aceleração média assim como sua aceleração instantânea é igual, passa a existir a aceleração constante, isso significa que a velocidade varia de uma forma uniforme. Poderíamos citar como exemplo desse tipo de movimento uma pedra caindo de certa altura ou um carro freando ao ver o sinal vermelho.

Então, o MRUV é aquele em que o móvel sofre variações de velocidades iguais em intervalos de tempo iguais.

MOVIMENTO ACELERADO

 

MOVIMENTO RETARDADO

No MRUV, como a aceleração é constante, a aceleração média será igual à instantânea, logo:

a = am

2. DESCRIÇÃO DO EXPERIMENTO

Figura 1 - conjunto plano inclinado.

EVENTO

Material Utilizado

• Um plano inclinado com ajuste angular regulável, escala de 0 a 45° graus; sistema de elevação contínuo; sapatas niveladoras; escala na lateral do trilho secundário.

• Uma esfera;

• Um cronômetro de pulso;

• Cinco pedaços (20 mm) fita adesiva;

• Cinco pequenos retângulos em papel comum (10x10 mm);

Foi realizado o experimento para verificação das características do movimento retilíneo uniforme acelerado, que se segue abaixo:

Figura 2 – Plano 2° acima da horizontal.

Experimento:

Fixou com a fita adesiva um dos retângulos de papel sobre a escala lateral para indicar a posição inicial . Inclinou se os trilhos em 2° acima da horizontal, logo após foi realizado o mesmo procedimento com a fita adesiva e os retângulos de papel nas posições , e distantes 0,10m entre si a partir de

Neste experimento o deslocamento total foi dividido em 4 intervalos iguais (vide tabela 1).

Foi colocado o centro da esfera na posição e abandou, logo após foi realizado o mesmo procedimento cronometrando o tempo necessário de a , repetindo o procedimento por 5 vezes (vide tabela 2).

Para realizar este experimento foi utilizada uma barreira para medir o tempo em todos os pontos.

Colocou se o móvel na posição inicial com os dados da tabela anterior (tabela 2) e calculado o ∆t para cada ∆x (vide tabela 3 e tabela 4).

3. RESULTADOS OBTIDOS

Os valores resultantes no experimento 1 nos mostra que ao aumentar a posição ocupada, uniformemente houve um aumento no intervalo de tempo e da velocidade média, caracterizando um movimento progressivo, conforme foi indicado no plano inclinado. Foi registrado conforme gráfico abaixo a posição ocupada pelo móvel e o tempo transcorrido, este gráfico e característico de um movimento retilíneo uniforme, que se caracteriza pelo fato de que percursos iguais são descritos em intervalos de tempo iguais.

Os valores resultantes no gráfico abaixo nos mostra que ao passar do tempo à esfera terá um incremento na velocidade até o instante 3.4s, a partir desse momento sua velocidade passará por um decremento até retornar para o repouso x = 0. Foi registrado conforme gráfico abaixo a velocidade média atingida pelo móvel e o tempo transcorrido, este gráfico e característico de um movimento retilíneo uniforme, que se caracteriza pelo fato de que percursos iguais são descritos em intervalos de tempo iguais.

A Os diferentes resultados nas medições foram ocasionados pela má manipulação e influencia externa que modificaram a velocidade padrão do experimento. Como exemplo temos o atrito existente quando a esfera toca o tubo lateralmente, além disso podemos considerar possíveis falhas no mecanismo de manipulação do