NORMAS TÉCNICAS RELACIONADAS

INTRODUÇÃO

Neste experimento da cinemática investigam-se os movimentos unidimensionais de uma partícula, o movimento retilíneo uniforme e movimente retilíneo uniformemente variado utilizando-se o colchão de Ar Linear. Esse tipo de equipamento é projetado para minimizar as forças de atrito, fazendo com que o corpo se desloque sobre um jato de ar comprimido, o que elimina o contato direto entre o corpo e a superfície do trilho, no qual ele desliza. O corpo que desliza sobre o colchão de ar é chamado de carrinho. Ao longo do trilho existem pequenos orifícios regularmente distribuídos por onde sai o ar comprimido fornecido por um gerador de fluxo de ar. Portanto o colchão de ar manterá o carrinho "flutuando" permitindo o seu movimento com um atrito muito reduzido.

Para investigar o movimento de uma partícula sujeito a uma resultante de forças nula, nivela-se o trilho de ar, situação na qual o peso do carrinho deslizante (a partícula) é contrabalançado pela força normal proporcionada pelo jato de ar. Nesta situação a resultante das forças ao longo da direção de movimento da partícula, a força de atrito, é bastante minimizada.

Em contrapartida, o movimento de uma partícula sob ação de uma força constante é obtido inclinando-se o trilho de ar em relação a horizontal, de modo que o carrinho desça por ele sob a ação da componente da força gravitacional, no carrinho, ao longo da direção do trilho.

1. OBJETIVOS

Este experimento tem como objetivo a determinação do módulo da velocidade escalar e da aceleração do móvel e ainda rever os conceitos básicos de movimentos unidimensionais, tais como: posição, velocidade e aceleração, e obter a dependência da posição em função do tempo dos movimentos MRU e MRUV. Após o experimento teremos condições de:

• Estudar as características físicas do movimento retilíneo uniforme (MRU) e de suas equações matemáticas;

• Compreender o funcionamento de um trilho de colchão de ar;

• Observar e caracterizar o movimento retilíneo uniformemente variável em um objeto móvel;

• Determinar distâncias e tempos através de régua e cronômetro;

• Determinação da velocidade média de um móvel através de medições de deslocamentos e intervalos de tempo;

• Verificar que a velocidade média para deslocamentos iguais é igual à velocidade média para deslocamentos não iguais, para um móvel com movimento retilíneo e uniformemente variável.

2. NORMAS TÉCNICAS PERTINENTES

Para este ensaio não foi encontra nenhuma norma técnica da ABNT, apenas tomamos como referêncial, livros técnicos e publicações de algumas Universidades Federais.

3. EQUIPAMENTOS

Colchão de Ar Linear; Gerador de fluxo de ar; Carrinho deslizante; Cronômetro Digital; 5 Sensores fotoelétricos; Calço de madeira para inclinação do trilho de ar Cronômetro ou similar e uma Régua milimétrica de 300mm2.

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Foi colocado o calço de madeira debaixo do colchão de ar, dando assim uma inclinação de 5º e 10º graus. Os sensores (S0,S1,S2,S3 e S4) ficaram a uma distância de 18cm um para o outro. Após o lançamento do carrinho na horizontal e com a inclinação de 5º, obtivemos os seguintes tempos:

T0 a T1: 00,624s

T0 a T2: 00,903s

T0 a T3: 01,113s

T0 a T4: 01,295s

T1 a T2: 00,279s

T2 a T3: 00,210s

T3 a T4: 00,181s

Tempos obtidos com a inclinação de 10º:

T0 a T1: 00,445s

T0 a T2: 00,643s

T0 a T3: 00,792s

T0 a T4: 00,921s

T1 a T2: 00,198s

T2 a T3: 00,148s

T3 a T4: 00,128s

Fórmulas ou Equações:

No Muv a aceleração do corpo é constante, dessa forma podemos escrever as equações como:

a= ∆v/∆t , V= vo+at

S= so + vot + 1/2 at²

V2= Vo +2a ∆S (Equação de Torricelli)

Cálculos:

Sensor 0 a 1

V= S1-So : T1-T0

V= 0,18-0 : 00,624-0= 0,288 m/s

a=∆V:∆t

a= 0,288 – 0 : 00,624 – 0= 0,462 m/s2

Sensor 0 a 2

X