movimento uniformemente variado

Páginas: 22 (5397 palavras) Publicado: 28 de abril de 2014
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1. Resumo:
Buscou-se neste trabalho estabelecer as leis horárias para o movimento de particulas aceleradas por forças constantes. Ao medir-se a posição de um móvel que movimenta-se sobre um trilho de ar Azeheb®, sob ação de uma força em variados instantes de tempo (definidos por sensores Azeheb® de precisão de 1 milissegundo). No primeiro experimento, o móvel encontrava-se no plano inclinadodo trilho de ar e era acelerado pela componente da força gravitacional atuante no plano do trilho. Já no segundo experimento, o carrinho encontrava-se ligado por um fio intextensível à uma massa, que era deixada cair em queda livre, e assim puxava o carrinho e o acelerava. Em ambos os experimentos foram realizados de modo que tanto a posição quando velocidade iniciais eram iguais a zero.Analisou-se graficamente a correspondência entre a posição e o tempo, buscando encontrar a proporcionalidade entre as duas grandezas, interpretando gráficos variados, seja em papel milimetrado ou em papel di-log. Deduziu-se a lei de seu movimento, por análise gráfico-numérica, acompanhado da caracterização geral do movimento, como sendo uniformente variado, e encontrou-se que a posição é a metade daaceleração vezes o tempo ao quadrado.
2. Objetivos:
2.1. Objetivos Gerais:
Encontrar a equação do movimento de um móvel sujeito a uma força constante e caracterizar seu tipo de movimento.
2.2. Objetivos específicos:
Confeccção e análise dos gráficos em papel milimetrado e di-log. Utilização da Teoria de Erros.
3. Introdução Geral:
Muito estudou-se desde a antiguidade a natureza ecaracterização do movimento. Aristóteles categorizou os movimentos em naturais e violentos, ideia essa que foi propagada até o fim da Idade Média. Para ele, era necessário que um corpo sofresse continua ação de uma força para se manter em movimento. O física a desbancar a teoria de Aristóteles foi Galileu Galilei, que fez diversos experimentos para prova que um corpo que não sofre ação de forças tendea preservar o estado de seu movimento. Isto deu abertura para uma enorme expansão na compreensão do movimento e de suas causas, expansão essa protagonizada principalmente por sir Isaac Newton. Muito se sabe hoje sobre as causas e características dos movimentos, porém também muito se estudada para que mais mistérios sejam desvendados.
4. Fundamentação Teórica:
Necessita-se utilizar certasequações conhecidas da literatura para a manipulação de certos resultados e para a comparação com nossas conclusões. Assim, faz-se importante ter conhecimento das equações abaixo descritas, assim como sua utilidade. Estas serão dividas segundo seu campo de aplicabilidade.
4.1 Cinemática:
É importante neste experimento ter como referência a bastante conhecida equação do movimento retilíneouniformemente variado, M.R.U.V., haja vista que trabalharemos com sistemas onde atua uma aceleração constante.
Equação 1:

Trabalharemos também com os conceitos de velocidade e aceleração instantânea, definidas pelas equações:
Equação 2:

Equação 3:

4.2 Dinâmica
É essencial para a nossa análise o conhecimento da segunda lei de Newton, assim como sua aplicação nos dois experimentos executados.Assim, encontra-se abaixo a equação e desenhos esquemáticos dos sistemas em que os experimentos foram executados, assim como posterior análise da 2a Lei aplicada a estes sistemas.
Equação 4:





Experimento 1

Figura 1: Desenho esquemático do 1º experimento, no plano inclinado.
A força Peso que atua no móvel pode ser decomposta em duas componentes Px e Py, sendo Px paralela ao plano dotrilho inclinado e Py perpendicular a este. Py apresenta magnitude idêntica à da força Normal, causada pela reação do móvel com o trilho, porém de sentido oposto, cancelando-se assim mutuamente. As reações das forças Peso e Normal não foram esquematizadas, pois não serão relevantes para o experimento. Já a componente do plano do trilho da Peso, Px, utilizando-se da equação 2, com a = g, será...
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