Relatorio de fisica

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Prática 3 – Movimento Retilíneo Uniforme

Objetivos

Obter maior conhecimento prático sobre a aplicação das leis do movimento retilíneo uniforme, através de experimentos feitos em laboratório.

Descrição Teórica

Movimento retilíneo é aquele movimento em que o corpo ou ponto material se desloca apenas em trajetórias retas. Para tanto, ou a velocidade se mantém constante ou a variaçãoda velocidadedá-se somente em módulo, nunca em direção. A aceleração, se variar, também variará apenas em módulo e nunca em direção, e deverá orientar-se sempre em paralelo com a velocidade. Os movimentos retilíneos mais estudados são: Movimento Retilíneo Uniforme e o Movimento Retilíneo Uniformemente Variado. O movimento é denominado retilíneo e uniforme quando a aceleração ao longo da reta é nula.[pic]
Este é, portanto, o tipo de movimento retilíneo mais simples que se pode imaginar. Como a aceleração é nula, sua velocidade é constante.
[pic]
Portanto, o movimento retilíneo uniforme (M.R.U.) ocorre quando um objeto se movimenta com velocidade constante numa trajetória retilínea. Podemos escrever a equação para a posição da partícula, em função do tempo, onde s é a posição inicial dapartícula (no tempo t = 0).
[pic]
No MRUV passa a existir a aceleração constante, isso significa que a velocidade varia de uma forma uniforme. Poderíamos citar como exemplo desse tipo de movimento uma pedra caindo de uma certa altura ou um carro freando ao ver os sinal vermelho.
Então, o MRUV é aquele em que o móvel sofre variações de velocidades iguais em intervalos de tempo iguais.
No MRUV, comoa aceleração é constante, a aceleração média será igual a instantânea, logo: [pic].
Assim:
[pic]
De forma similar ao que foi feito com o MRU, como [pic], podemos escrever a função da velocidade em relação ao tempo: [pic] .
Essa é uma função linear, portanto sua representação num gráfico velocidade versus tempo é uma reta. A área entre essa reta e o eixo do tempo, em um intervalo temporal é ovalor da distância percorrida nesse intervalo. O coeficiente angular dessa reta em relação ao eixo do tempo é o valor da aceleração. Para se encontrar a função da posição em relação ao tempo pode-se integrar a função acima, feito isso temos:[pic].

Essa nova função é quadrática representando uma parábola no gráfico espaço versus tempo. A velocidade no instante t é igual ao coeficienteangular da reta tangente à parábola no ponto correspondente a t. Manipulando-se as equações é possível encontrar a velocidade em função do deslocamento, a chamada Equação de Torricelli: [pic].

Essa equação é particularmente útil quando se quer evitar a variável tempo. Analogamente, pode-se manipular as equações anteriores para se evitar a variável aceleração, chegando-se a: [pic].





ProcedimentoExperimental

Iniciou-se a experiência medindo o tempo em que o “carrinho” do colchão de ar se deslocava pelas distâncias pré-determinadas no equipamento. Em seguida, com os dados coletados, calculou-se a média do tempo obtido e a velocidade média em cada intervalo. Após realizados os cálculos, foi traçado em papel milimetrado o gráfico S x t. Por fim, utilizou-se a regressão linear para seencontrar a melhor reta que passaria pelos pontos obtidos. Os procedimentos para a prática relacionada ao MRUV foram semelhantes aos procedimentos iniciais, relacionados ao MRU, porém, o colchão de ar foi mantido com uma inclinação constante, a fim de se aplicar aceleração ao sistema, coletando novamente os dados e realizando os cálculos conforme se pedia.

Resultados

MRU

A partir dos dadosobtidos com o experimento realizado no colchão de ar, as tabelas abaixo foram preenchidas, e então, obteve-se os dados necessários para a plotagem do gráfico S x T.

TABELA I
|Variação |
|Teste (s) |[pic] |[pic] |[pic] |[pic]...
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