MRU - Encontro De Esfera E Bolha

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Universidade Estácio de Sá Física Experimental 1 Campus Santa Cruz Fernanda Ouverney Torres de Sá ENCONTRO DE DOIS MÓVEIS EM MRU Professor: Thiago Alvarenga Rio de Janeiro, novembro de 2013 Resumo; Estudo de Movimento Retilíneo Uniforme realizado em um plano inclinado para o experimento de encontro de dois móveis. Este relatório visa comparar os valores medidos e os valores esperados do movimento de uma esfera de metal dentro de um tubo com fluido e a bolha de ar do mesmo. Apesar de a aferição de tempo percorrido ter sido feito com um cronômetro acionado por nós alunos e o encontro dos móveis foi por aproximação do que estávamos vendo com a medida da régua, os valores encontrados foram satisfatoriamente próximos aos valores medidos. Introdução A primeira lei de Newton nos diz que: “se nenhuma força atua sobre um corpo, sua velocidade não pode mudar, ou seja, o corpo não pode sofrer nenhuma alteração” (HALLIDAY, Fundamentos da Física Vol. 1). Assim, Newton mostra que, um corpo em repouso tende a permanecer em repouso e um corpo em movimento retilíneo uniforme precisa de uma força que supere a resistência oferecida pela massa inercial para modificar o seu movimento. O movimento retilíneo uniforme ocorre quando sua velocidade é constante diferente de zero e sua aceleração é nula. Para estudar o M.R.U. (movimento retilíneo uniforme), utilizamos o equipamento Plano Inclinado Kersting, (conforme mostrado no esquema de montagem). O intuito deste estudo é a verificação do tempo que cada partícula leva para percorrer a mesma trajetória, estudar o ponto de encontro entre as partículas e comparar: tempo medido com tempo esperado; encontro entre os corpos medido e esperado. Para tal, como base, utilizamos a equação da função horária em M.R.U: S = S0 + VT (eq 1) Onde: S = posição final S0 = posição inicial V = velocidade e T = tempo. A mesma equação foi aplicada a bolha de ar e a esfera metálica. Como o equipamento estava inclinado a um ângulo de 15°, a esfera metálica percorria a trajetória do ponto 0 ao ponto 400mm, e a bolha de ar a trajetória contrária. Figura 1: à esquerda trajetória da esfera e à direita trajetória da bolha de ar. Após as aferições, foram calculadas as porcentagens de diferença entre as medidas encontradas no experimento e as esperadas. Para calcular o tempo de encontro real com o calculado: ∆1 = Tc – Tm / Tc x 100 (eq 2) Onde: ∆1 – Variação do Tempo Tc – tempo calculado Tm – tempo medido E para o calculo de comparação entre o ponto de encontro medido e o calculado: ∆2 = Sc – Sm / Sc x 100 (eq 3) Onde: ∆2 – Variação do Espaço Sc – Espaço calculado Sm – Espaço medido Objetivo: 1° - Encontrar a equação para o tempo de encontro; 2° - Encontrar o valor esperado para o tempo de encontro utilizando a média das velocidades; 3° - Encontrar o ponto de encontro; 4° - Calcular o tempo calculado (Tc) com o tempo de encontro medido (Tm); 5° - Comparar o ponto de encontro (Sc) com o ponto de encontro medido (Sm). Esquema de montagem: Figura 2 imagem do Plano Inclinado, esfera metálica e imã similares ao utilizado no experimento. Para o estudo dessa forma particular de movimento, foi utilizado o Plano inclinado, uma pequena esfera de metal com dimensões desconhecidas e um imã. O equipamento foi ajustado a um ângulo de 15°, assim, foi possível a realização de 3 etapas do experimento. Para a primeira etapa, a esfera foi posicionada na régua do equipamento a 0mm, na segunda etapa, a bolha foi nivelada com a régua a 400mm, e a terceira etapa foi a junção das etapas anteriores. Procedimento experimental. Etapa 1; A esfera metálica foi posicionada em 0mm e presa através do imã. Nesta etapa, soltávamos um imã e foi cronometrado o tempo que a esfera levou do ponto inicial de 0mm ao ponto final da régua do equipamento de 400mm. Etapa 2: Aqui, o mesmo foi feito com a bolha de ar, partindo do ponto inicial de 400mm para o ponto final de 0mm. O equipamento era levantado até que a bolha de ar fosse nivelada, então soltávamos o equipamento e cronometrávamos o tempo que a bolha levou para o percurso. Etapa 3: A terceira

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