Relatório - Física Experimental - MRU

Páginas: 5 (1140 palavras) Publicado: 14 de novembro de 2014

Universidade Federal Do Pará – UFPA
Campus Universitário de Tucuruí
Faculdade de Engenharia Mecânica
Física Experimental








Física Experimental: M.R.U. Usando o Plano Inclinado





Alunos: Arthur Travassos Da Silva 201234040030
Francisco Evonaldo Coutinho 201334040023
Gabriel Ribeiro Azevedo 201334040015
Jerison Dias Pires 201334040039


Tucuruí – PA
2014Este experimento tem como objetivo coletar dados de práticas realizadas em um Plano Inclinado para se comparar resultados teóricos com experimentais da Velocidade Média de um móvel, construir gráficos tanto de Espaço x Tempo quanto de Velocidade x Tempo e formular Equações a partir de pontos nos gráficos anteriormente citados.
INTRODUÇÃO
Esse trabalho tem uma grande importância para estudantesde engenharia, pois ele proporciona ao aluno uma experiência com coleta, análise de dados, obtidos através do Plano Inclinado, e assim trabalhar com os resultados obtidos, sendo eles o Deslocamento (ΔX) e o Tempo (ΔT).
ABORDAGEM TEÓRICA
O Movimento Retilíneo Uniforme (M.R.U.) é definido como aquele que possui velocidade instantânea constante. Decorre, imediatamente, da definição que a velocidadeescalar média é também constante, para qualquer intervalo de tempo, e seu valor coincide com o da velocidade escalar instantânea. Isso é o mesmo que dizer que o móvel percorre uma trajetória retilínea e apresenta velocidade escalar constante.
Partindo da definição de velocidade:

Considerando t1 como 0 s, temos:

Simplificando a expressão,

Isolando o espaço s, fica:

A Função Horária doM.R.U. é dada por:





PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
Em todos os quatro procedimentos foi utilizado um Plano Inclinado Completo (Fig.1) com um escala em milímetros (Fig.2) juntamente com um imã, usado para movimentar a Esfera de Metal no interior do tubo.




Meça o tempo em que a Esfera de Metal percorre as distâncias de 100, 200, 300 e 400 mm, separadamente.
Com essesdados coletados e as distâncias definidas é possível calcular a Velocidade Média da Esfera de Metal.

Meça o tempo em que a Bolha de Ar percorre a distância de 400 mm.
Devido a inclinação do plano, uma das extremidades do aparelho é elevada para que a Bolha de Ar permaneça na marcação de 400mm, e logo após é abaixada.
Assim como na primeira prática, os valores obtidos de tempo e espaço, dodeslocamento da Bolha de Ar, fornecerá a Velocidade média do móvel.

Meça o deslocamento da Esfera de Metal em 10 s.
Foi medida a posição, aproximada, em que o móvel se encontra em t=10 s.

Meça o tempo e a posição em que a Esfera de Metal e a Bolha de ar se encontram.
Nesse procedimento, as duas primeiras práticas foram feitas simultaneamente.



ANÁLISE DOS RESULTADOS

1. Primeiramente foianalisado o deslocamento da esfera de metal para calcular sua Velocidade Média. Com o auxílio de um imã, o móvel foi posicionado na marcação 0 mm da escala do Plano Inclinado(Fig.2), e logo após isso abandonado. Este procedimento foi realizado quatro vezes, mudando apenas os espaços definidos em cada teste, obtendo assim intervalos de tempo diferentes. Esses resultados são mostrados na Tabela 1.Tabela 1
Posição
Espaço Percorrido
Intervalo de Tempo
Velocidade Média
X0 = 0 mm
ΔX0
ΔT0
V0 =
X1 = 100 mm
ΔX1 = X1 – X0 = 100 mm
4,69 s
V1 = 21,3 mm/s
X2 = 200 mm
ΔX2 = X2 – X0 = 200 mm
9,43 s
V2 = 21,2 mm/s
X3 = 300 mm
ΔX3 = X3 – X0 = 300 mm
14,03 s
V3 = 21,4 mm/s
X4 = 400 mm
ΔX4 = X4 – X0 = 400 mm
18,74 s
V0 = 21,3 mm/s

A partir desses dados foi possível construir oGráfico do Espaço x Tempo da Esfera de Metal, como mostra a Fig. 3.


Fig. 3 – Gráfico da Posição x Tempo

A figura geométrica obtida do gráfico é um triângulo.
E Função Horária x(t) presente no gráfico foi obtida da seguinte forma.

Para t = 4,69s temos,

Para t = 18,74s temos,

Resolvendo o Sistema de Equações.

e
Logo, a Equação Horária da Esfera de Metal é,

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