Física Experimental

FACULDADE PITÁGORAS / SÃO LUÍS

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

TURMA: B TURNO: NOTURNO

PROFº. MS. SIDNEY CERQUEIRA

DANILO ALBUQUERQUE

DENIS LUIS

JOSÉ RIBAMAR TRINDADE

REGINALDO JUNIOR

SANDY CUTRIM

SAUL MELO

THIAGO AMORIM SÁ

EXPERIÊNCIA 1: O problema do encontro de dois móveis

São Luís

2014

SUMÁRIO

1. OBJETIVO 2

2. RESUMO 2

3. INTRODUÇÃO TEÓRICA 2

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 3

5. RESULTADOS E DISCUSSÃO 4

5.1. Função horária da posição da esfera e da bolha 5

5.1.1. Construção da função horária da posição da esfera 5

5.1.2. Construção da função horária da posição da bolha 5

5.1.3. Tempo de encontro dos móveis (esfera e bolha) 5

5.2. Gráfico correspondente às posições ocupadas pela bolha e pela esfera, utilizando o mesmo sistema de eixos. 5

6. CONCLUSÃO 6

7. REFERÊNCIAS 6

1. OBJETIVO

Estudar um modelo cinemático capaz de prever a posição e o tempo de encontro de dois móveis, visualizando o instante e a posição do encontro dos corpos.

2. RESUMO

No estudo do movimento pode-se determinar o encontro de dois móveis em uma dada posição e instante de tempo. Isso levou a criação de sistema de equações do movimento dos móveis. O objetivo desse experimento é visualizar o instante e a posição do encontro dos móveis e estudar um modelo cinemático capaz de prever a posição e o tempo de encontro deles. Utilizou-se plano inclinável, cronômetro para a visualização e estudo do movimento. Através do experimento foi visualizado o instante e a posição do encontro dos dois móveis, confirmando esses na construção da função horária da posição.

3. INTRODUÇÃO TEÓRICA

A engenharia baseia-se em medições. Então, é preciso regras e conceitos para organizar as grandezas físicas que se que medir e comparar, e de experimentos para estabelecer as unidades para essas medições. Um dos propósitos da física é projetar e executar esses experimentos. (HALLIDAY, RESNICK, WALKER, 2008)

Cruz (2002, p. 103) diz que a Física é: “uma ciência que se baseia em observações experimental e expressa suas leis em uma linguagem matemática, com um pequeno número de equações”.

“Física é a ciência que se ocupa de estudar causas e consequências de fenômenos naturais, tais como a interação entre matéria e energia.” (ALMANAQUE ABRIL, 2012, p. 174)

A física tem inúmeros campos de atuação e pode se dividida em: mecânica, termologia, ondulatória, óptica e eletricidade. (CRUZ, 2002)

A cinemática é a parte da mecânica que estuda e descreve os movimentos, onde não se preocupa com suas causas. Seu objetivo é descrever como se movem os corpos. Em geral, estuda-se o movimento de um corpo qualquer, tratando-se o mesmo como uma partícula ou um ponto material. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS, 2013)

No estudo do movimento pode-se determinar o encontro de dois móveis em uma dada posição e instante de tempo. Isso levou a criação de sistema de equações do movimento dos móveis. No movimento uniforme, tem-se uma função horária das posições que é expressa x = x0 + vt, onde, x = posição final; x0 = posição inicial; v = velocidade média; t = tempo, assim, a solução dessas equações pode-se gerar a posição e o tempo de encontro entre dois corpos. (HALLIDAY, RESNICK, WALKER, 2008) (UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS, 2013)

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Para esse experimento utilizou-se os seguintes materiais: Plano inclinável, régua (1 m), cronômetro, caneta esferográfica.

Definiu-se um referencial de modo que a esfera e a bolha do plano inclinável executassem os movimentos em relação à régua. Assim, para manter as mesmas condições experimentais para todos os casos, formou-se um ângulo de 10° (dez graus) entre o apoio e a base do plano inclinável encostando-se um ao outro. Iniciou-se o estudo do movimento da esfera medindo-se com o cronômetro o instante de tempo (s) em que ela passa por quatro posições em sua trajetória (0 a 10 cm; 0 a 20 cm; 0 a 30 cm; 0 a 40 cm). Para isso foram feitas quatro medições do instante do tempo para cada espaço percorrido, em seguida tirou-se a média do tempo, onde imediatamente calculou-se a velocidade média (cm/s) de cada espaço percorrido com seu respectivo tempo anotando-se em uma tabela.

No estudo do movimento da bolha os procedimentos foram análogo com da esfera diferenciando-se apenas nas quatro posições em sua trajetória (40 a 30 cm; 40 a 20 cm; 40 a 10 cm; 40 a 10 cm); onde foram anotados em uma tabela as posições (cm), os tempos decorridos (s) e a velocidade média (cm).

5. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Segue-se nas tabelas 01 e 02, os resultados