MRU : Posição E Tempo De Encontro

MOVIMENTO UNIFORME: POSIÇÃO E TEMPO DE ENCONTRO

Nova Friburgo

Setembro de 2014

INTRODUÇÃO

Para determinar o instante em que dois móveis se encontram devemos igualar as funções das posições dos móveis. Substituindo o instante encontrado, numa das funções horárias, determinaremos a posição onde o encontro ocorreu.

Para o estudo dessa forma particular de movimento, foi utilizado o Plano inclinado, uma pequena esfera de metal com dimensões desconhecidas e um imã. Foi possível a realização de 3 etapas do experimento. Para a primeira etapa, a esfera foi posicionada na régua do equipamento a 0 mm, na segunda etapa, a bolha foi nivelada com a régua a 400mm, e a terceira etapa foi a junção das etapas anteriores.

Estudo de Movimento Uniforme realizado em um plano inclinado para o experimento de encontro de dois móveis. Este relatório visa comparar os valores medidos e os valores esperados do movimento de uma esfera de metal dentro de um tubo com fluido e a bolha de ar do mesmo. Apesar de a aferição de tempo percorrido ter sido feito com um cronômetro acionado por alunos e o encontro dos móveis foi por aproximação do que estávamos vendo com a medida da régua, os valores encontrados foram satisfatoriamente próximos aos valores medidos.

Para tal, como base, utilizamos a equação da função horária em M.U:

S = S0 + VT

Sendo:

S = posição final

S0 = posição inicial

V = velocidade e

T = tempo.

A mesma equação foi aplicada a bolha de ar e a esfera metálica. A esfera metálica percorria a trajetória do ponto 0 ao ponto 400mm, e a bolha de ar a trajetória contrária.

Materiais utilizados:

• Cronômetro

• Imã

• Plano inclinado

Figura 1 imagem do Plano Inclinado, esfera metálica e imã similares ao utilizado no experimento

OBJETIVOS

1° - Encontrar a equação para o tempo de encontro;

2° - Encontrar o valor esperado para o tempo de encontro utilizando a média das velocidades; 3° - Encontrar o ponto de encontro;

4° - Calcular o tempo calculado (Tc) com o tempo de encontro medido (Tm);

5° - Comparar o ponto de encontro (Sc) com o ponto de encontro medido (Sm).

Procedimento experimental

. Etapa 1; A esfera metálica foi posicionada em 0mm e presa através do imã. Nesta etapa, soltávamos um imã e foi cronometrado o tempo que a esfera levou do ponto inicial de 0mm ao ponto final da régua do equipamento de 400mm.

Etapa 2: Aqui, o mesmo foi feito com a bolha de ar, partindo do ponto inicial de 400mm para o ponto final de 0mm. O equipamento era levantado até que a bolha de ar fosse nivelada, então soltávamos o equipamento e cronometrávamos o tempo que a bolha levou para o percurso.

Etapa 3: A terceira e ultima etapa visava achar o ponto de encontro da esfera com a bolha. A esfera era posicionada em 0mm e a bolha nivelada em 400mm. O cronometro era acionada quando, ao mesmo tempo, o equipamento era posto a mesa e o imã solto, liberando a esfera. Cada etapa foi realiza cinco vezes. Das etapas 1 e 2, obtivemos os seguintes resultados:

Tabela 1:

I Imã Bolha

T(s) T(s)

1 7,19 6,08

2 7,18 6,53

3 7,07 6,79

4 7,34 6,40

5 7,64 6,56

Tabela 2:

Ponto de encontro

Tempo (s): 3,40

Espaço (mm): 175

Discussão de resultados

O primeiro objetivo deste estudo era encontrar a equação para o tempo de encontro.

Em M.U.,