Movimento sem atrito

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1 INTRODUÇÃO

O experimento “ Movimento sem Atrito “ teve como objetivo determinar a aceleração de um corpo sobre a ação de uma forca constante.
Com esta finalidade utilizou-se de um trilho de ar com unidade geradora de fluxo de ar, um carro e conjuntos de discos de massas distintas, além do cronômetro, ajustado à mesa.
A metodologia proposta consistia em cronometrar o movimento do carropelo trilho, em intervalos de espaço ajustados por meio de sensores acoplados no equipamento. O movimento foi analisado com a mesa de fluxo de ar na horizontal (1), e em um plano inclinado(2). O carro foi exposto a forças externas por meio de um sistema de roldanas, e através dos pesos que foram acoplados ao carro, em diferentes análises.


2 REVISÃO TEÓRICA

2.1 CONCEITOS TEÓRICOS
Deacordo com a 2ª Lei de Newton, sempre que se aplica uma força num corpo, esta pode provocar no corpo uma mudança de velocidade - uma aceleração. Assim, é possível relacionar a força exercida em determinado corpo, com a aceleração sofrida por este.
Ao analisarmos o movimento de uma partícula ao longo de uma reta, dizemos que esta partícula pode realizar tipos diferentes de movimento, com relação a umareferencial inerte: (1) Inercial, quando não há movimento relativo; (2) Movimento com velocidade constante; ou (3) Movimento acelerado.

O 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. Diz-se que o móvel percorreu distâncias iguais em intervalos detempo iguais. No MRU a velocidade média assim como sua velocidade instantânea são iguais.

Diferentemente do MRU, o Movimento retilíneo uniformemente variado- também conhecido por MRUV, demonstra que a velocidade varia uniformemente em razão ao tempo. O Movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV) pode ser definido como um movimento de um móvel em relação a um referencia ao longo de umareta, na qual sua aceleração é sempre constante . Diz-se que a velocidade do móvel sofre variações iguais em intervalos de tempo iguais. No MRUV a aceleração média assim como sua aceleração instantânea são iguais.

O Movimento é retilíneo uniformemente acelerado se o módulo da velocidade aumenta, ou seja, se o valor da velocidade se afasta de zero; o Movimento é retilíneo uniformemente retardado seo módulo da velocidade diminui, ou seja, se o valor da velocidade se aproxima de zero.

Em movimentos como o MRU e o MRUV somente há atuação de forças conservativas, já que não há atuação de forças dissipativas, como por exemplo a força atrito. Sendo assim dizemos que há conservação da energia mecênica do sistema. Uma força é conservativa se o trabalho que ela efetua sobre uma partícula, quandoa partícula se desloca sobre qualquer trajetória fechada é nulo.

Energia é a capacidade de realizar trabalho.Energia cinética está associada ao movimento do corpo .Quando a força resultante (F) que atua sobre o carro de massa m é não nula, esta imprime uma aceleração a, fazendo com que haja variação da velocidade do corpo. Quanto maior a velocidade do carro, maior a energia cinética. Quando umobjeto de massa m está a uma determinada altura em relação a um nível de referência, ele tem capacidade de realizar um trabalho; esta energia associada à posição que o objeto está que é denominada energia potencial gravitacional (Ep).
A soma da Energia cinética com a energia potencial do sistema é a energia mecânica total. Se apenas forças conservativas efetuam trabalho, a equação D K+ D U= D(K+U)=0 (variação de energia cinética, D U: variação de energia potencial), afirma que a variação da energia mecânica total é nula. Então a energia mecânica total permanece constante durante o movimento da partícula.
2.2 DEMONSTRAÇÃO DAS FÓRMULAS

- Segunda Lei de Newton

ΣF=ma, (1) onde → ΣF = Somatório de forças; m = massa; a = aceleração.

- Movimento Uniformemente Variado

v=v0+at...
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