Movimento da esfera em um meio viscoso

ÍNDICE

RESUMO..............................................................................................................4

INTRODUÇÃO.......................................................................................................4

OBJETIVO.....................................................................................................4

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA..........................................................................4

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL..........................................................................6

LISTA DE MATERIAIS UTILIZADOS...................................................................6

ESQUEMA EXPERIMENTAL............................................................................7

PROCEDIMENTO DE COLETA DE DADOS.........................................................8

RESULTADOS......................................................................................................8

COMENTÁRIOS E OBSERVAÇÕES FINAIS..............................................................11

CONCLUSÃO.......................................................................................................11

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...........................................................................12

No experimento realizado, tivemos como objetivo estudar o movimento e verificar o comportamento de um corpo (esfera de aço) num tubo em meio a um fluído viscoso (glicerina) em um determinado intervalo de tempo, ou seja, verificar a trajetória descrita por esse corpo, determinar a velocidade e a aceleração, além de escrever as expressões gerais relativas a cada tipo de movimento e poder compará-las entre si, com o auxílio de gráficos e tabelas.

O movimento unidimensional é um caso específico, onde a trajetória é retilínea, isto é, o movimento ocorre somente em uma dimensão. Esse mesmo movimento pode ser também classificado como um movimento retilíneo uniforme (MRU), que possui velocidade constante.

INTRODUÇÃO

OBJETIVO

Classificar o movimento de uma esfera num meio viscoso

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Cinemática é a parte da mecânica que estuda e descreve os movimentos sem se preocupar com as suas causas. É comum, ao estudarmos o movimento de um corpo qualquer, tratá-lo como uma partícula, ou seja, todas as partes dele se movem na mesma direção e com a mesma velocidade. Todos os corpos que conhecemos estão em movimento, mesmo os que aparentam estar em repouso, pois estão em movimento em relação a algum outro corpo ou ponto do espaço.

Então, considerando o movimento em apenas uma dimensão (unidimensional), devemos definir um sistema de referência (eixo x). Dessa maneira, podemos definir algumas grandezas físicas como: o deslocamento, a velocidade e a aceleração. As quais são todas grandezas vetoriais, ou seja, possuem módulo, direção e sentido.

Deslocamento: é quando uma partícula, em um intervalo de tempo, muda sua posição. Assim, se uma partícula - num primeiro instante - está na posição 1, e já – em um segundo instante - está na posição 2, a medida do deslocamento e do tempo é dado pelas equações 1 e 2.

Δx=X_2-X_1 (1) e Δt=T_2-T_1 (2)

Velocidade: Relaciona a variação da posição no espaço em relação ao tempo. A velocidade média é a razão do deslocamento(Δx) pelo intervalo de tempo(Δt), dada pela equação 2.

V_m=Δx/Δt (2)

Aceleração: É a taxa de variação da velocidade em relação ao tempo, a aceleração média é dada pela equação 3.

A_m=(V_2-V_1)/(t_2-t_1 )=ΔV/Δt (3)

Como estamos analisando o movimento em uma dimensão, o corpo só pode se mover em uma trajetória retilínea, sendo assim, estudaremos dois tipos de movimento que se enquadram nesse caso: MRU e MRUV. A seguir, algumas informações sobre esses movimentos.

Movimento retilíneo uniforme (MRU): é o movimento em que um corpo percorre uma trajetória retilínea e possui velocidade constante, ou seja, ela não varia com o passar do tempo, logo, a aceleração é nula. Entretanto, para que o movimento possa acontecer, essa velocidade constante deve ser diferente de zero. Dado pela equação 4.

X=X_0+V.t (4)

Movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV): é o movimento em que um corpo percorre uma trajetória retilínea com o valor de sua velocidade variando uniformemente, ao decorrer do tempo. Logo, sua aceleração é constante e diferente de zero. Dado pelas equações 5,6 e 7.

V_t=V_0+a.t (5)

X_t=X_0+V_0.t+(a.t²)/2 (6)

V^2=V_0^2+2.a.Δx (7)

Desvio Padrão: é a medida de dispersão mais usada, que pode ser considerada como uma medida de variabilidade dos dados de uma distribuição de frequências. Isto é, o desvio padrão mede a dispersão dos valores individuais em torno da média. Para seu cálculo, deve-se obter a média da distribuição e, a seguir, determinar os desvios para mais e para menos a partir da mesma. Assim, o desvio padrão é a média quadrática dos desvios em relação à média aritmética de uma distribuição de frequências, ou seja, é a raiz quadrada da média aritmética dos quadrados dos desvios, esses tomados a partir da média aritmética.

A variância tende a ser um número grande e de difícil manejo e o seu valor sai dos limites dos valores observados em um conjunto de dados. Portanto, o desvio padrão, que é a raiz quadrada da variância, pode ser usado para descrever a quantidade de dispersão na distribuição da frequência. O símbolo para