Medindo o Movimento

Páginas: 14 (3384 palavras) Publicado: 8 de março de 2014
IFF- MACAÉ – CURSO DE ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO
FÍSICA EXPERIMENTAL 1 – Professora Nelma Ferreira
2011-01

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MEDINDO O MOVIMENTO1

Objetivos:
Utilização de Algarismos significativos no tratamento de dados experimentais.
Determinação experimental de velocidades a partir de posições medidas no trilho de ar.

Introdução
Este é o primeiro experimento com o equipamento chamadotrilho de ar. Ele nos
permite ter uma aproximação de um movimento onde podemos “desprezar o atrito”.
Como você verá nas aulas teóricas, a não inclusão de forças de atrito nos primeiros
modelos da mecânica foi uma das principais razões de as idéias dos gregos terem durado tantos
séculos. De fato, até hoje em dia, ao se perguntar à maioria das pessoas por que um carro com falta
de gasolinapára, elas dirão que foi porque o motor parou e não porque o atrito o fez parar. Enfim, a
importância das forças de atrito será objeto de considerações mais aprofundadas nas aulas teóricas.
O importante é que o trilho de ar permitirá fazer experiências em que forças de atrito podem ser
desprezadas e, assim, os fundamentos mais importantes da teoria ficarão mais evidentes.
Escreveremos inicialmenteum pequeno texto sobre o trilho de ar e, em seguida,
descreveremos uma prática que nos permitirá determinar velocidades em um movimento uniforme
sobre um trilho de ar.

O trilho de ar
O trilho de ar é composto de chapas metálicas de perfil reto formando uma cunha com
pequenos buracos convenientemente espaçados.
Ao se injetar ar comprimido por dentro da cunha, o mesmo sai através de buracosproduzindo um colchão de ar de aproximadamente meio milímetro entre o trilho e o que chamamos
de carro

Figura 1 (O carro)
Este último consiste também de uma cunha, bem melhor que o próprio trilho que na
ausência do ar comprimido, se ajusta sobre o mesmo.
1

Texto extraído, com adaptações, do Módulo 1 de Física 1A, do curso de Licenciatura em Física/UFRJ do Cederj, de
autoria dosProfessores Carlos Farina de Souza, Marcos Vinicius Cougo Pinto e Paulo Carrilho Soares Filho.

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O colchão de ar faz com que o carrinho “flutue” de maneira que o atrito entre o carro e o
trilho praticamente se anule, restando somente uma eventual fricção com o ar, que nasnossas
experiências poderá ser desprezada por serem muito baixas as velocidades envolvidas.
O trilho tem ainda um sistema de pára-choques nas suas extremidades, cuja função é
amortecer o choque dos carrinhos ao chegarem às pontas do trilho.

Figura 2 (O sistema amortecedor e as ligações com as garras)
Existe ainda o sistema de registro de posições de um dispositivo centelhador (veja a figura
3)que provoca centelhas em intervalos de tempo escolhidos pelo experimentador.

Figura 3 – o centelhador
Essas centelhas marcam, então, em uma fita de papel termossensível colocada paralelamente
ao percurso do trilho as diversas posições do(s) carro(s) nos intervalos de tempos ajustados no
centelhador. Deve-se tomar cuidado ao se prender as garras ao trilho de ar. Uma das garras
corresponde aofio terra, e a outra, à alta tensão ligada a uma fita de aço inoxidável, na qual

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prendemos a fita de papel mencionada acima. Toda ligação é feita de modo a possibilitar a
formação da centelha entre a fita de aço e um parafuso fixo ao carro (veja figura 1). Essacentelha
marca, no papel, a posição do carro naquele instante de tempo.
A regulagem do centelhador (veja figura 3) permite a escolha do intervalo de tempo entre
duas centelhas sucessivas. Considera-se então uma marca centelhada na fita de papel como origem
do tempo (t = 0s). As marcas seguintes correspondem às posições do carrinho em instantes de
tempo separados por ∆t=1/f, onde f é a freqüência...
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