Relatório De Movimento Uniforme

Relatório da Aula Prática 1 – Movimento Retilíneo Uniforme

1.Objetivos

Introduzir grandezas físicas importantes para a descrição do movimento, a saber, então: posição, deslocamento, intervalo de tempo e velocidade. Obtendo então, de acordo com o experimento, as equações de movimento de um corpo a ele submetido, mostrando as variações de espaço. Estudar o movimento de um corpo em condições que se aproximam de um sistema sem atrito. Verificar a variação do movimento em determinadas tomadas de tempo, obtendo seus respectivos dados. Fazendo a análise cinemática e dinâmica dos dados observados e relacioná-los.

2. Conceituação Teórica

A posição de um corpo é determinada em relação a um referencial. No geral, em três dimensões, a posição é dada pelo vetor que localiza o ponto em que o corpo está em relação a origem. No caso do movimento retilíneo, como referencial nos é suficiente uma reta no qual fixamos uma origem e uma orientação.

A diferença entre a posição inicial (so) e final (s) do corpo é chamada de deslocamento (Δs). Da mesma forma o intervalo de tempo (Δt) é a diferença entre o instante inicial (to) e final (t) do movimento estudado.

A medida de como a posição do corpo varia com o tempo é denominada velocidade do corpo (v). Isto pode ser escrito na forma matemática como:

Esta descrição é suficiente quando a velocidade é constante, ou seja, para intervalo de tempos iguais o corpo apresenta deslocamentos iguais. Para estes movimentos a equação acima pode ser reescrita, assim:

S = So + V(t – to).

1. EQUIPAMENTOS E MATERIAIS PERMANENTES NECESSÁRIOS

• Trilho de ar;

• Cronômetro digital com fonte DC (0-12V);

• Sensores Start e Stop com suporte fixador;

• Eletro-imã com dois bornes e suporte fixador;

• Chave liga desliga com quatro bornes;

• Roldana raiada com dois micro rolamentos e suporte fixador;

• Duas massas aferidas de 20 g;

• Porta-pesos 9g;

• Cabos de ligação especial com 6 pinos banana;

• Fonte de fluxo de ar e mangueira;

• Carrinho e acessórios.

2. MATERIAL DE CONSUMO NECESSÁRIO

Não há necessidade de material de consumo.

5. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

1. O equipamento utilizado é o chamado Trilho de Ar, sua montagem é esquematizada conforme a figura abaixo.

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 e não entre em contato direto com a superfície do trilho. O corpo que desliza sobre o colchão de ar é chamado aqui de carrinho. Ao longo das duas faces do trilho onde se apoia o carrinho, existem orifícios com diâmetros da ordem de décimos de milímetro por onde sai o ar comprimido proveniente de um compressor externo. O Trilho de Ar é colocado inclinado em relação à horizontal, de modo que o carrinho possa descer por ele sob a ação de sua força peso. Para completar a montagem do equipamento devemos dar ao trilho uma inclinação tal que o atrito seja compensado. Quando o carrinho passar pelo primeiro sensor o cronômetro é acionado ao passar pelo segundo sensor o cronômetro é desligado.

2. Colocar o Eletro-imã no extremo do trilho e fazer um ajuste para que o carrinho fique com uma posição inicial igual a 0,400 m.

3. Posicionar o primeiro sensor que aciona o cronômetro na posição (posição inicial) e conectar o cabo ao terminal START (S1) do cronômetro.

4. Posicionar o segundo sensor que desliga o cronômetro na posição x=0,300m (posição final) e conectar o cabo ao terminal STOP (S2) do cronômetro.

5. A distância entre os sensores representa o deslocamento do carrinho :

6. Colocar a roldana na outra extremidade do trilho.

7. Ligar o Eletro-imã à fonte de tensão variável deixando em série a chave liga desliga.

8. Fixar o carrinho no Eletro-imã e ajustar a tensão aplicada ao Eletro-imã para que o carrinho não fique muito fixo. Colocar uma massa de na extremidade do barbante. (OBS.: A massa na ponta do barbante tem que cair no chão antes que o carrinho passe pelo primeiro sensor).

9. Desligar o eletro-imã liberando o carrinho e anotar o tempo indicado pelo cronômetro.

10. Repetir os passos colhendo três valores de tempo para o mesmo deslocamento, anotando na tabela e calcular o tempo médio.

11. Reposicionar o segundo sensor aumentando a distância entre os dois sensores em 0,150m e completar a tabela abaixo, repetindo para cada medida os procedimentos acima.

12. Repetir os procedimentos acima e completar as tabelas abaixo:

Tabela