O conceito de movimento

OBJETIVOS

Definir através dos experimentos feitos, o calculo da velocidade media de um móvel em MRU, determinar a função horaria de um móvel em MRU e estabelecer um sistema de equações para o encontro de dois moveis que partam simultaneamente um de encontro ao outro em MRU, na mesma trajetória; Graficar, em um mesmo par de eixos, a posição versus tempo para os dois moveis que se cruzam, determinando graficamente o instante e a posição do encontro dos dois moveis.

INTRODUÇÃO.

O conceito de movimento, bem como a sua analise, é de importância fundamental para a física. Para um primeiro diagnóstico, o ideal e que se compreenda o movimento em si e não os fatores que levaram o corpo, ou partícula, a tal situação, ou seja, o estudo da Cinemática.

Para tanto devem ser levados em consideração dois outros elementos, que convergem para a definição de movimento; o tempo e o comprimento.

A medida de tempo é familiar. Todos nós conhecemos o segundo, o dia, a semana, o mês, o ano, o século. Tudo isto está baseado num único princípio simples: contar. Para medir intervalos de tempo, os físicos contam simplesmente os segundos decorridos. Todo intervalo de tempo pode ser expresso como certo número de segundos. É às vezes conveniente usar dias, da mesma forma como é às vezes conveniente contar dúzias em lugar de unidades. Um dia é a abreviatura de 86.400 segundos. Intervalos de tempo menores que um segundo devem ser contados por frações de segundo. Durante vários séculos o homem vem aprimorando o seu método de medir a grandeza física comprimento. Apesar disso, só após a Revolução Francesa foi designado o metro como sendo 10 -7 da distancia entre o Polo Norte e a Linha do Equador, ao longo do meridiano de Paris. Com o avanço das tecnologias e das necessidades inerentes ao processo evolutivo, estes referenciais são mudados e hoje o metro se baseia no comprimento de onda de uma radiação luminosa característica emitida por átomos de Criptônio 86 (Kr). Definiu - se o metro como sendo igual a 1.650.763,73 Kr.

MATERIAL UTILIZADO

Base de sustentação principal com:

Plano inclinado articulável com escala de 0º a 45º

Tubo com fluido

Esfera de aço confinada

01 imã encapsulado

01 bolha de nível para superfície

A base era, especificamente, a trajetória dos moveis. A base contem um tubo com fluido e uma esfera confinada a ele, e uma bolha de nível, onde a inclinação da base faz com que os moveis se movimentem no interior do tubo sem atrito considerável.

Cronômetro

O cronômetro utilizado para determinação do tempo decorrido entre a origem da trajetória e os pontos determinados, durante o movimento.

TABELA I – Detalhes dos Materiais Utilizados

Equipamento Marca/Modelo Faixa de Operação Tam. Da divisão Divisões Valor da Divisão

Base de planos

0 a 400 cm

100 mm

4

1 mm

Cronômetro

MITUTOYO

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

O referido experimento foi desenvolvido visando à comprovação e análise de conceitos já previamente estabelecidos.

No movimento MRU, o corpo desloca - se em apenas uma direção, tendo assim apenas 1 (uma) variável de posição e 1 (hum) referencial; a posição de um corpo em movimento no instante t é descrita pela abscissa correspondente x(t).

De modo análogo, temos como referencial no experimento, a régua da base do plano e a esfera e bolha como corpos. Para se conseguir a velocidade média v do sistema em movimento retilíneo uniforme (onde a velocidade é constante), faz - se utilizar a fórmula;

v = s/t = x (t2) - x (t1) / t2 - t1

“Lei Horária” do Movimento Retilíneo Uniforme

x(t) = x0 + v(t - t0)

Convencionalmente mede - se a velocidade em m/s (metros por segundo), mas para este experimento está sendo utilizado o milímetro (mm) ao invés do metro(m), por questões didáticas.

Segue abaixo esquema do equipamento utilizado, para comprovação das relações matemáticas