Relatório - Movimento retilíneo Uniforme PDF

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Universidade Estadual da Paraíba

Centro de Ciências e Tecnologia

Período: 2018.1

Comprovação do movimento retilíneo uniforme (MRU)

Objetivos:

1- Calcular a velocidade da esfera utilizando do tempo e distância obtidos a cada experimento 2- Esboçar os gráficos do espaço X tempo e, velocidade X tempo com os resultados obtidos.

Introdução Dizemos que um objeto está se movimento quando este, ao longo do tempo, muda sua posição em relação ao observador. Essa relação de deslocamento e tempo de deslocamento chamamos de velocidade. Se, ao longo do tempo, este corpo continua se movendo com a mesma velocidade, falamos que seu movimento é uniforme. Assim, a cada intervalo igual de tempo, seu deslocamento espacial será o mesmo. Assim, movimento retilíneo uniforme (MRU) é descrito como um movimento de um móvel em relação a um referencial, movimento este ao longo de uma reta de forma uniforme, ou seja, com velocidade constante.

V = ΔS/Δt Sabendo que, para haver o movimento, as duas constantes (variação de espaço e variação de tempo) são diferentes de zero. Variação de espaço (ΔS): diferença entre a posição ocupada pelo objeto no instante final (Sf) de observação e no instante inicial (Si).

ΔS = Sf − Si Variação de tempo (Δt): diferença entre o instante final (tf) de observação e no instante inicial (ti).

Δt = tf − ti A velocidade calculada dessa forma é chamada de velocidade média porque entre o intervalo de tempo usado, a variação do espaço pode ocorrer de formas diferentes do final ou do inicial.

Descrição experimental

Para calcularmos a velocidade da esfera, primeiro precisamos obter os resultados da distância e tempo. Após isso, poderemos fazer os gráficos com as informações pedidas. Para isso, utilizaremos os seguintes materiais: Trena; Trilho; Cronômetro (conectado ao trilho); Esfera; Eletroímã (com o controle conectado ao trilho); Sensores ópticos. Tendo os materiais anteriormente ditos, devemos seguir os seguintes passos: 1-

Montar todo o equipamento (trilho, cronômetro e controle do

eletroímã) com cuidado e atenção aos cabos conectados, verificar se o cronômetro está zerado, se o trilho está posicionado em um local plano e se os sensores estão funcionando atravessando algo físico através deles e confirmando se o tempo segue no cronômetro; 2-

Medir a distância entre os dois sensores utilizando uma trena ou a

própria fita métrica plana do trilho (é aconselhável usar o primeiro sensor na origem e utilizar da fita métrica para se medir a distância entre os sensores para que os cálculos fiquem mais simples de serem feitos); 3-

Ligar o eletroímã e posicionar a esfera no mesmo;

4-

Desligar o eletroímã e deixar com que a esfera corra sobre o

trilho; 5-

Recolher o valor obtido no cronômetro do tempo que a esfera

levou para efetuar a passagem nos dois sensores (refazer o experimento com a mesma distância ao menos uma vez para conferir se há alguma variância de tempo);

6-

Fazer o cálculo da velocidade utilizando-se da distância (única se

apenas um experimento for feito ou média aritmética caso o experimento seja refeito) entre os sensores, juntamente com o tempo da passagem da esfera nos mesmos; 7-

Resetar o cronômetro para que o próximo experimento seja feito;

8-

Repetir o processo quatro vezes (ou mais) alternando a distância

entre os sensores para que se obtenha uma variação de distância e tempo.

Resultados das medidas e cálculos

Velocidade de uma esfera em diferentes pontos do trilho: Obs: A distância inicial assim como o tempo (inicial) foi dado como 0, logo utilizamos a fórmula: v = x / t ao invés de v = Δs /Δt para economizar tempo

1)

x = 17,8 cm

t1 = 0,266 s e t2 = 0,266 s

4)

tmédio = 0,266 s

t1 = 0,492 s e t2 = 0,493 s

v = 17,8/0,266 = 66,9cm/s

tmédio = 0,493 s

x = 33,1 cm

v = 33,1/0,493 = 67,1 cm/s

2)

x = 23,4 cm

t1 = 0,350 s e t2 = 0,348 s

5)

tmédio = 0,349 s

t1 = 0,590 s e t2 = 0,591 s

v = 23,4/0,349 = 67,1cm/s

tmédio = 0,591 s

x = 39,8 cm

v = 39,8/0,591 = 67,3 cm/s

3)

x = 25,1 cm x = distância

t1 = 0,415 s e t2 = 0,416 s t = tempo tmédio = 0,416 s v = velocidade v = 25,1/0,416 = 67,6 cm/s

Imagem 1: gráfico da variação da distância que a esfera percorreu em relação ao tempo decorrido.

Imagem 2: gráfico da variação da velocidade da esfera em relação ao tempo decorrido.

Conclusão Através dos cálculos e dos gráficos é possível observar que quando um corpo realiza um movimento retilíneo uniforme a sua velocidade sofre muito pouca variação. Esta pouca variação ocorre por causa das condições em que o experimento foi realizado, pois, qualquer fator externo pode influenciar o movimento feito pela esfera. Alguns fatores causadores de possíveis influências na velocidade da esfera são: pequenos movimentos na mesa em que o equipamento estava; o posicionamento do trilho também pode ter influência, pois a mesa não era totalmente plana; e pequenas variações na medida do tempo causadas pelo cronômetro. Foi possível observar que a rampa sobre a qual a esfera estava posicionada antes de ser lançada teve pouca influência sobre o movimento da esfera, servindo apenas para dar um impulso inicial. Também é possível observar, através da imagem 2, que a aceleração que a esfera sofreu ao realizar o movimento está bem próxima de zero, logo a aceleração pode ser considerada igual à zero. Através deste experimento foi possível comprovar que um corpo que realiza um movimento retilíneo uniforme possui velocidade constante e também que sua aceleração é igual à zero.

Referências Bibliográficas CAROLINA, ana - Movimento retilíneo uniforme. Disponível em: . Acesso em 09 de Setembro de 2018...