Classificação Do Movimento (tiquetador)

1- Introdução e objetivo

A experiência realizada no laboratório teve como objetivo a classificação do movimento.

2- Fundamentos teóricos:

Análise do Estudo da Física Básica do Movimento Uniformemente Variado (MRUV).

Nesse tipo de movimento é possível notar deslocamentos diferentes em períodos de tempos iguais, o que significa que possui uma aceleração escalar instantânea que permanece constante com o decorrer do tempo. A velocidade (rapidez com que um móvel muda posição) é variável.

A aceleração (rapidez com que um móvel varia a velocidade) permanece constante e diferente de zero, fazendo com que a velocidade varie uniformemente.

Esse movimento pode ser:

• Retilíneo Uniformemente Acelerado se o módulo da velocidade aumenta, ou seja, se o valor da velocidade se afasta de zero;

• Retilíneo Uniformemente Retardado se o módulo da velocidade diminui, ou seja, se o valor da velocidade se aproxima de zero;

Portanto as principais características do MRUV são:

• Velocidade variável

• Aceleração constante

Equações do movimento uniformemente variado:

Velocidade em função do tempo:

Visto que esta é uma função linear, sua representação gráfica será uma reta que reflete sempre o mesmo aumento da velocidade do corpo a cada segundo que passa.

(Figura1: Gráfico da Velocidade do corpo em função do Tempo)

E visto que a aceleração no MRUV é sempre constante, sua representação gráfica é uma reta horizontal paralela ao eixo t.

(Figura 2: Gráfico representando uma aceleração constante)

Posição em função do tempo:

Visto que essa equação é uma função quadrática, o espaço ou posição e o tempo são representados no gráfico por uma parábola.

(Figura3: Gráfico da posição em função do tempo)

Velocidade em função do deslocamento (Equação de Torricelli):

Essa equação permite que seja possível determinar a velocidade do móvel ou o seu deslocamento ou a sua aceleração sem que seja conhecido o tempo de movimento.

Toda medida tem incerteza, essas incertezas ou erros podem ser classificados em dois tipos:

Erros aleatórios: Os erros sistemáticos são causados por fontes identificáveis, e, em princípio, podem ser eliminados ou compensados.

Erros sistemáticos: Os erros aleatórios são flutuações, para cima ou para baixo. Nem sempre se pode identificar as fontes de erros aleatórios que podem ser tratados quantitativamente através de métodos estatísticos, de maneira que seus efeitos na grandeza física medida podem ser, em geral, determinados.

3- Materiais:

• Tiquetador

• Fita registradora

• Papel carbono

• Trena

• Corpo de prova (arruela)

•

4- Procedimento experimental:

Para esse procedimento experimental do estudo do movimento, utilizou-se de um tiquetador (Figura 4) que batia 60 vezes por segundo e possuía grampos para melhor direcionamento da fita registradora, que foi elevada deixada cair, tracionada pelo peso da arruela. Durante a queda da fita registradora o tiquedador, com suas vibrações fazia suas marcações utilizando se do papel carbono que foi posicionado entre ambos.

Logo após, mediu-se o deslocamento da fita a cada cinco marcações feitas pelo tiquetador.

(Figura 4: Imagem do tiquetador ligado a uma fonte de tensão)

5- Dados experimentais:

Tabela1: Quantidade marcações, Deslocamentos em centímetros (x) e tempos em segundos (t) que foram obtidos na realização do experimento.

Quant. x t

Marcações (cm) (s)

0-5 3,2 0,08

0-10 12,2 0,17

0-15 27,8 0,25

0-20 49 0,33

0-25 75,9 0,42

0-30 109,2 0,5

0-35 148 0,58

0-40 191,4 0,67

6- Metodologia:

Após a coleta dos dados experimentais, foi-se feito o cálculo para encontrar o fator das conversões de escala dos eixos Ox e Oy, para posteriormente demonstrar graficamente no papel milimétrico a posição em função do tempo no experimento (gráfico presente no anexo 1).

A demonstração gráfica do movimento resultou então em uma distribuição de pontos curvilínea. Houve então a necessidade de utilizar um artifício matemático que é transformar a curva em reta, para isso, temos então dois métodos:

• Método