Movimento Retilineo Uniforme

INTRODUÇÃO

A aula realizada no dia 26 de Março, teve como conteúdo o estudo do movimento retilíneo uniforme através de um experimento onde era cronometrado o tempo gasto de um eletro-ímã no trilho de ar.

O movimento é uniforme quando a velocidade escalar do móvel é constante em qualquer instante ou intervalo de tempo, portanto, no movimento uniforme o móvel percorre distâncias iguais em tempos iguais.

E para o movimento ser retilíneo uniforme o móvel deve percorrer uma trajetória retilínea e apresentar velocidade escalar constante.

Como a velocidade escalar é constante em qualquer instante ou intervalo de tempo no movimento uniforme, a velocidade escalar média é igual à instantânea, estas velocidades podem ser calculadas pela seguinte equação:

V = V instantânea = V média = Δx/ t

OBJETIVO

O objetivo desta aula experimental foi estudar o movimento retilíneo uniforme e obter assim as equações de movimento de um corpo a ele submetido na prática, entendendo realmente a composição das equações.

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Os materiais utilizados na prática foram:

- Trilho de ar;

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

- Sensores Start e Stop com suporte fixador;

- Eletro-ímã 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 5g;

- Cabos de ligação especial com 6 pinos banana;

- Fonte de fluxo de ar e mangueira;

- Carrinho e acessórios.

A prática procedeu da seguinte forma:

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 0,200 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 mx 300,0m (posição final) e conectar o cabo ao terminal STOP (S2) do cronômetro.

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

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 --- g 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 0,100m e completar a tabela abaixo, repetindo para cada medida os procedimentos acima.

12. Repetir os procedimentos acima e completar as tabelas