Trilho De Ar

Resultados e discussões

No experimento realizado sobre o trilho de ar buscou-se avaliar o comportamento de um corpo em relação a um plano, em que o atrito fosse desprezível, quando esse fosse concedido diferentes situações.

Foram realizados diversos experimentos, cada um com uma função diferente, a fim de observar-se o comportamento das forças nos corpos, para determinação de uma aceleração constante, quando um corpo é tracionado por outro, ou a relação de dois corpos em uma colisão.

Seguindo o procedimento experimental, foi elaborado o primeiro experimento, em que o carrinho saia do repouso e estava sendo puxado por um suporte, em que se atuava a força peso sobre ele, a partir disso construiu-se uma tabela com todos os dados obtidos no experimento para duas situações, em que a massa do suporte que tracionava o carrinho foi aumentada.

Na primeira situação o conjunto do suporte com pesos adicionados a ele possuía 29 gramas. Com isso construiu-se a seguinte tabela:

M do carrinho (kg) M do suporte (kg) X1 (m) X 2 (m) ∆x (m) t 1 (s) t 2 (s) t 3 (s) t médio (s) a (m/s²) V final (m/s)

1 0,211 0,029 0,2 0,3 0,1 0,141 0,141 0,142 0,141 11,8 0,7

2 0,211 0,029 0,2 0,4 0,2 0,256 0,256 0,256 0,256 11,8 0,8

3 0,211 0,029 0,2 0,5 0,3 0,359 0,358 0,359 0,359 11,8 0,8

4 0,211 0,029 0,2 0,6 0,4 0,451 0,45 0,45 0,450 11,8 0,9

5 0,211 0,029 0,2 0,7 0,5 0,534 0,534 0,53 0,533 11,8 1,0

Erro: 0,01% 0,01%

Na segunda situação o conjunto do suporte com os pessoas adicionados possuía 49 gramas, resultado nos dados da tabela a seguir:

M do carrinho (kg) M do suporte (kg) X1 (m) X 2 (m) ∆x (m) t 1 (s) t 2 (s) t 3 (s) t médio (s) a (m/s²) V final (m/s)

1 0,211 0,049 0,2 0,3 0,1 0,112 0,112 0,111 0,112 18,5 0,9

2 0,211 0,049 0,2 0,4 0,2 0,205 0,205 0,205 0,205 18,5 1,0

3 0,211 0,049 0,2 0,5 0,3 0,286 0,287 0,286 0,286 18,5 1,0

4 0,211 0,049 0,2 0,6 0,4 0,359 0,359 0,359 0,359 18,5 1,1

5 0,211 0,049 0,2 0,7 0,5 0,425 0,426 0,426 0,426 18,5 1,2

Erro: 0,01% 0,01%

A partir dessas tabela notou-se que houve uma aceleração causada pelo suporte que tracionava o carrinho e permitisse que ele adquirisse um movimento. Pode-se observar que a aceleração, em cada um dos lançamentos, mesmo variando-se a distância entre os sensores de tempo, permaneceram constantes, como o esperado Isso se explica devido a força peso, que atua sobre os suportes que estão tracionando o carrinho são constantes durante o percurso e que durante todo o percurso não haja nenhuma força externa que retarde o movimento, ou seja, não há nenhuma alteração medível da gravidade ou de uma força de atrito no experimento realizado.

Foi calculado também o erro de medição dos equipamentos dando-se uma faixa de confiança para o valor medido da velocidade e da aceleração – erro relativo de ±0,01%.

A partir desses dados construiu-se um gráfico da variação do espaço realizado pelo carrinho em função do tempo para observar-se a ação gráfica da aceleração.

-explicar o gráfico ainda.

No segundo experimento mudou-se o modo de medição da aceleração que novamente foi obtida pela tração do suporte, que agora possuía uma massa de 0,39 gramas. Dessa vez, para o cálculo, utilizou-se a diferença de tempo em que o carrinho começasse seu movimento até passar pelo primeiro sensor. A partir disso construiu-se o seguinte gráfico:

M do carrinho (kg) M do suporte (kg) ∆x (m) t 1 (s) t 2 (s) t 3 (s) t médio (s) t² (s²) a (m/s²) Vfinal (m/s)

1 0,211 0,039 0,1 0,349 0,348 0,349 0,349 0,122 1,6 0,6

2 0,211 0,039 0,2 0,511 0,51 0,511 0,511 0,261 1,5 0,8

3 0,211 0,039 0,3 0,636 0,635 0,637 0,636 0,404 1,5 0,9

4 0,211 0,039 0,4 0,735 0,728 0,738 0,735 0,540 1,5 1,1

5 0,211 0,039 0,5 0,826 0,848 0,827 0,827 0,684 1,5 1,2

Erro: 0,01% 0,01%

Novamente observou-se que a aceleração permaneceu constante durante todo seu percurso e dentro de seu intervalo de confiança – já que o erro relativo da medição da velocidade e da aceleração foi de ±0,01%.

A partir desses dados construiu-se uma gráfico da variação do espeço em função do tempo, a fim de estudar-se novamente como a aceleração atua no movimento do carrinho.

A partir da equação gerado pelo gráfico pode-se criar-se uma analogia com a função horária do espaço do movimento retilíneo uniformemente variado. Em que o coeficiente angular corresponde a: a/2, ou seja a aceleração média do carrinho gerada pelo gráfico seria de 1,5 m/s², que se encontra dentro do intervalo de erro calculado.

Outro jeito utilizado para calcular-se a aceleração foi linearizando-se a função, criando-se um gráfico da variação do espaço em relação ao tempo quadrado, como demonstrado a seguir:

Pode-se observar que o coeficiente angular, que representa a aceleração, é novamente de 1,5m/s².

Por fim criou-se um gráfico da variação da aceleração em função do tempo, a fim de observar-se como ela permaneceu-se constante durante todo seu percurso.

Observa-se uma pequena inclinação na linha de tendência gerada. Isso pode representar uma pequena variação da aceleração dentro do procedimento experimental, talvez atrelado ao fato de da falta uma força externa que permitisse uma maior aceleração em uma parte do percurso, já que o trilo de ar possui alguns pontos em que não haja uma uniformidade -.

No terceiro experimento buscou-se estudar as aplicações das leis de Newton relacionadas ao movimento. Buscou-se, durante todo o experimento, manter a massa do sistema constante, todavia, alterando o peso do carrinho e do suporte, havendo sempre uma transferência de