MRU Com Cinco Sensores- Trilho De Ar Com Cavaleiro

COLÉGIO SANTA MADALENA SOFIA

MRU COM CINCO SENSORES – TRILHO DE AR COM CAVALEIRO

DISCIPLINA: Laboratório de Física

ALUNO: Victor Emanoel Barros de Melo

PROFESSOR: Paulo Martins

TURMA: 1ª A

Maceió, 23 de maio de 2014

COLÉGIO SANTA MADALENA SOFIA

MRU COM CINCO SENSORES – TRILHO DE AR COM CAVALEIRO

Maceió, 23 de maio de 2014

SUMÁRIO

1.Introdução teórica........................................................................................................1

2.Objetivo.........................................................................................................................1

3.Material utilizado.........................................................................................................2

4.Procedimento experimental.........................................................................................2

5.Resultado e discussões............................................................................................3 e 4

6.Conclusão......................................................................................................................4

7.Referências bibliográficas............................................................................................4

1.INTRODUÇÃO TEÓRICA

No Movimento Retilíneo Uniforme (MRU), o vetor velocidade é constante no decorrer do tempo, não variando em módulo, sentido ou direção, percorrendo distancias iguais em intervalos de tempo iguais. A velocidade média v é definida como o espaço percorrido em um intervalo de tempo ∆x, dividido pelo intervalo de tempo ∆t.

V= Δx/Δt

Sendo ∆x= x – x0 e ∆t = t – t0, x a posição final, x0 a posição final, t o tempo final e t0 o tempo inicial.

Há também a equação horária do movimento x=f(t) dada pela equação x= xo + v.t , sendo xo a posição no instante t=0, x a posição no instante t, v a velocidade durante o movimento. O movimento retilíneo uniforme pode ser dividido em progressivo e retrógrado, sendo que no movimento progressivo, o móvel caminha a favor da orientação da trajetória, seus espaços crescem no decurso do tempo e sua velocidade escalar é positiva. Já no movimento retrógrado, o móvel caminha contra a orientação da trajetória, seus espaços decrescem no decurso do tempo e sua velocidade escalar é negativa.

Um MRU é regido pela primeira lei de Newton que diz: Um corpo permanece no seu estado de repouso ou movimento retilíneo uniforme, a menos que seja obrigado a mudar esse estado pela atuação de uma força resultante diferente de zero.

Neste experimento para se estudar um MRU, usa-se o movimento de um carro sobre um trilho de ar, esse tipo de equipamento é projetado para minimizar as forças de atrito, fazendo com que o carro se desloque sobre um jato de ar comprimido, o que elimina o contato direto entre o carro e a superfície do trilho, no qual ele desliza.

2.OBJETIVO

Investigar o movimento descrito pelo corpo, através de medidas de tempo.

3.MATERIAL UTILIZADO

01 trilho 200 cm;

01 cronômetro digital AZB-10;

01 fonte 15 V dc / 1,5 A para cronômetro;

05 sensores fotoelétricos com suporte fixador;

01 eletroímã com bornes e haste;

01 fixador de eletroímã com manípulo;

01 Y de final de curso com roldana ralada;

01 suporte para massas aferidas 10g;

01 massa aferida 10 g com furo central de Ø2,5 mm;

02 massas aferidas 20 g com furo central de Ø2,5 mm;

01 cabo de ligação para eletroímã;

01 unidade de fluxo de ar;

01 cabo de força tripolar 1,5 m;

01 mangueira aspirador 1,5”;

01 pino para cavaleiro pra fixá-lo no eletroímã;

01 cavaleiro para trilho

01 pino para cavaleiro para interrupção de sensor

06 porcas borboletas

07 arruelas lisas

04 manípulos de latão 13 mm;

01 ino para cavaleiro com gancho;

01 carretel de linha

4.PROCEDIMENTO EXPERIEMENTAL

O objeto foi colocado num trilho de ar para reduzir os efeitos do atrito. Assim a bomba de ar foi ligada enviando ar para o trilho. Após isto o cavaleiro, preso na extremidade do trilho de ar por um eletroímã foi solto e medidas do tempo de deslocamento do objeto entre os dois sensores foram realizadas, sendo obtidas no cronômetro digital, e a partir das medidas de tempo e deslocamento (já definido) foi obtida a velocidade entre cada sensor.

5.RESULTADOS E DISCUSSÕES

Tabela – dados obtidos durante o experimento

Massa Nº X0(m) X(m) ∆X(m) ti(s) Vm(m/s)

10g 01 0.500 0.750 0.250 0.5464 0.457

10g 02 0.500 1.000 0.500 1.1179 0.447

10g 03 0.500 1.250 0.750 1.7247 0.435

10g 04 0.500 1.500 1.000 2.5248 0.396

Média das

Velocidades 0.440

1) Vm=ΔX/(Δt )

Vm1 = 0.250/0.5464 ≅ 0.457 Vm2 = 0.500/1.1179 ≅ 0.447 Vm3=0.750/1.7247 ≅ 0.435 Vm4= 1.000/2.5248 ≅ 0.396

2) Sim pois a margem de erro fica sempre baixo de 5%, sendo respectivamente 1%, 1.2% e 1.4%.

3)

4) As grandezas aumentam de forma constante e embora a velocidade varie pois o trilho de ar não retira todo o atrito, ele se mantém praticamente constante. Assim há um deslocamento do corpo.

5) O coeficiente linear é o S0 e indica a posição que o objeto sai. Como os sensores só marcam a partir de 0.500 cm, considera-se que seu movimento começa ali

6) O coeficiente angular ou grau de angulação da reta indica o quanto esta reta esta inclinada no plano (x, y). Sendo o modulo indicando o quanto e o sinal (- ou +) indicando o sentido (aclive ou declive). E Fisicamente o coeficiente angular é a velocidade.

7) S= S0 + v . t

S=0.500 + 0.440 . t

8)

9) Que a velocidade é constante.

10) A área do gráfico é numericamente igual à variação de espaço (Δx).

11) O movimento do cavaleiro é o MRU já que as variações de velocidade são mínimas, assim sendo a velocidade praticamente constante, e não havendo assim aceleração.

6.CONCLUSÃO

De acordo com o experimento e os dados obtidos, no mesmo, pode-se comprovar o MRU. Considerando-se que a velocidade permaneceu constante, pois as variações foram tão pequenas que podem ser desconsideradas. Essas variações devem-se ao fato de existir atrito entre o carro e o trilho.

7.REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA

Ramalho, Junior, Francisco, Os Fundamento da Física, pg. 44, Editora Moderna, 10ª edição, 2009.