Relatório do laboratório de física i - movimento retilíneo uniforme

Páginas: 8 (1834 palavras) Publicado: 17 de outubro de 2011
Relatório do Laboratório de Física I
Introdução teórica e objetivos
Neste relatório, pretende-se apresentar os resultados obtidos para a posição, tempo e velocidade, com seus respectivos erros, de um carrinho que se movimenta sobre um trilho de ar, inferindo a partir dos dados coletados no laboratório, os quais sofreram um tratamento estatístico, qual o tipo de movimento que o corpoapresentou, que para o caso estudado será o movimento retilíneo uniforme.
Define-se movimento como sendo a mudança da posição de um corpo em relação a um determinado referencial. Caso o corpo se mova em uma reta e a sua velocidade não se altere ao longo do percurso, ele estará descrevendo o que se chama de Movimento Retilíneo Uniforme. Em uma situação em que o corpo se movimenta ao longo de uma reta, masa sua velocidade varia com o tempo, tem-se um Movimento Retilíneo Variado.
Para identificar o tipo de movimento é necessário definir os conceitos de velocidade escalar média e aceleração escalar média.
A velocidade escalar média é definida como
vm=∆x∆t
onde ∆x=x-xo é a variação da posição do corpo e ∆t=t-to é a variação do tempo.
A velocidade escalar instantânea é dada porv=lim∆t→0∆x∆t= dxdt
onde dxdt é a derivada da função x em relação à variável t.
A aceleração, que representa a rapidez com que a velocidade varia, pode se apresentar na sua forma escalar média ou instantânea, sendo a aceleração escalar média definida como am=∆v∆t
Onde ∆v=v-vo é a variação da velocidade entre os instantes t e to, e a aceleração instantânea definida comoa=lim∆t→0∆v∆t=dvdt
Onde dv/dt é a derivada da função v em relação à variável t.
No caso particular do movimento retilíneo uniforme, tem-se a seguinte equação, que adota to=0
x=xo + vt.
Para a construção dos gráficos que atuaram como uma síntese dos resultados do experimento foi necessário buscar uma função que descrevesse adequadamente os dados coletados. No caso em questão,ocorreu uma dependência linear das grandezas, fato que faz com que o gráfico resultante seja uma reta y=ax + b, com a e b constantes. Com o intuito de determinar as constantes acima, foram empregados dois métodos: o Método Gráfico e o Método dos Mínimos Quadrados, métodos estes que serão brevemente comentados abaixo.

Método Gráfico: esse método é apropriado quando se tem um número razoável depontos experimentais. Ele se baseia numa estimativa dos parâmetros de uma reta que melhor se ajusta aos pontos experimentais, a partir do centro de gravidade (xbarra,ybarra, aqui é para colocar o símbolo de média) desses pontos distribuídos sobre o gráfico, onde
xbarra=1ni=1nxi
E
ybarra=1ni=1nyi
São os valores médios das variáveis x e y, respectivamente.
Materiais utilizados
1) Trilho de ar:é um dispositivo desenvolvido para estudar o movimento dos corpos na ausência de forças de atrito. Consiste de um tubo retangular, com diversos orifícios em suas faces sobre o qual um carrinho pode se movimentar. O funcionamento do trilho de ar se baseia no uso de um gerador de fluxo de ar ligado a sua estrutura por uma mangueira, responsável por proporcionar um jato de ar contínuo. Esse ar, aosair pelos orifícios, reduz consideravelmente o atrito. O trilho possui uma escala graduada de 0 a a 1,0000m. Esse sistema é conectado a um cronômetro digital utilizado para registrar o intervalo de tempo em que o carrinho passa entre os dois sensores fotoelétricos.
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2) Cronômetro digital com disparador eletrônico: é um dispositivo utilizado para medir otempo com uma precisão de 0,00001s. Na parte frontal do cronômetro existe um comando disparador para acionar uma bobina de retenção e disparo, cuja função é impulsionar o carrinho no trilho de ar, dando início ao experimento.
(Soltar espaço para a figura)

3) Sensores fotoelétricos: são dotados de um fotodetector sensível a um feixe que incide sobre ele.
(Soltar espaço para a figura)...
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