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Relatório 1-Movimento Retilíneo fisica experimental UNIFEI

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Universidade Federal De Itajubá 
 
 
 
 
 
 
Física Experimental- Professora Carla Patrícia Lacerda 
Relatório 1- Movimento Retilíneo 
 
 
 
 
 
Alunos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Itajubá 2021 
 
 
 
 1. Introdução 
Movimento é a variação de posição(deslocamento), retilíneo significa que o 
deslocamento está acontecendo em linha reta. Galileu Galilei evidenciou as equações 
de movimento, como as grandezas de deslocamento, velocidade, tempo e aceleração 
se relacionam. Quando vamos analisar o movimento retilíneo, notamos que podem 
haver a presença natural de forças dissipativas como o atrito, a resistência do ar entre 
outras, ocorrendo assim a perda de energia em função do tempo, para que possamos 
analisar o movimento retilíneo de um corpo sem esses empecilhos, utilizaremos um 
trilho de ar, esse objeto cria uma pequena lâmina de ar entre o trilho e o carrinho de 
testes, assim o deslocamento do corpo sofre atrito desprezível 
 
 
 1.2 Objetivos 
-Efetuar medidas primarias de deslocamento e tempo; 
-Derivar medidas secundarias de velocidade e aceleração; 
-Compreender e explicar equações de movimento; 
-Construir e analisar gráficos de grandezas cinemáticas. 
 
 
 1.3 Matérias Utilizados 
-Trilho de ar metálico de 2 metros de comprimento; 
-Compressor de ar; 
-Carrinho metálico para o trilho (elemento em movimento); 
-Cronometro multifuncional digital, com aquisição de dados; 
-5 sensores óticos de passagem com suportes; 
-Calço de madeira; 
-Paquímetro; 
-Software Scidavis (para a construção dos gráficos). 
 
 
 
 
 
 2. Experimento 
 
 2.1 - Posicionou-se 5 sensores óticos ao longo do trilho. Com a escala do próprio 
trilho como guia, eles ficaram exatamente nas posições 20, 60, 100, 140 e 180 cm. 
Para que, quando a luz do sensor for cortada pela placa superior do carrinho, o meio 
dele (marcado pelo pino de encaixe de das massas) fique exatamente nessas 
posições. Adotamos um erro fixo de ± 3 mm para as posições dos sensores. Com os 
5 ensaios foi anotado a posição medida de cada sensor e preenchemos as colunas 
de ensaio com as medidas de tempo respectivamente. Calculou-se o tempo médio 
“tmédio(s)’’ de cada uma das 5 posições, junto com os seus limites de erro 
estatísticos. Para o primeiro sensor, o desvio padrão é o próprio erro do cronômetro. 
 
Posição 
(cm) 
Ensaio 
1(s) 
Ensaio 
2(s) 
Ensaio 
3(s) 
Ensaio 
4(s) 
Ensaio 
5(s) 
*Tmédio(s
) 
20±0,3 0 0 0 0 0 0,00000±
0,00005 
60±0,3 0,88500 ± 
0,00005 
0,83400 ± 
0,00005 
0,92500 ± 
0,00005 
0,90100 ± 
0,00005 
0,86600 ± 
0,00005 
0,88220±
0,00005 
100±0,3 1,79200 ± 
0,00005 
1,68900 ± 
0,00005 
1,87900 ± 
0,00005 
1,82700 ± 
0,00005 
1,75400 ± 
0,00005 
1,78820±
0,00005 
140±0,3 2,69000 ± 
0,00005 
2,54000 ± 
0,00005 
2,84000 ± 
0,00005 
2,75000 ± 
0,00005 
2,64000 ± 
0,00005 
2,69200± 
0,00005 
180±0,3 3,61000 ± 
0,00005 
3,40000 ± 
0,00005 
3,79000 ± 
0,00005 
3,68000 ± 
0,00005 
3,53000 ± 
0,00005 
3,60200± 
0,00005 
Tabela 1 com as posições em cm e o tmédio dos ensaios com o trilho da horizontal 
(nivelado) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 2.2 Com a altura do plano inclinado com o paquímetro “h” = (23,00±0,05) mm. O 
comprimento do trilho inclinado, utilizando a própria escala do trilho de ar, que 
chamamos de “L” = (1000± 2) mm para essa medida. 
 Foi colocado o calço embaixo do pé unitário do trilho de ar, de modo a incliná-
lo na altura “h”. Calculou-se a medida do seno do anglo de inclinação “i” do trilho. 
Largando o carrinho do alto o trilho, sem impulsioná-lo, anotou os 5 ensaios dos 
tempos de passagem, preenchendo a tabela 2 assim como feito anteriormente na 
tabela 1. Colocando a coluna “tmédio (s)” que contém os tempos médios e seus limites 
de erro estatístico de cada uma das 5 posições. Para o primeiro sensor, o desvio 
padrão foi o próprio erro do cronômetro. 
 
Posição 
(cm) 
Ensaio 
1(s) 
Ensaio 
2(s) 
Ensaio 
3(s) 
Ensaio 
4(s) 
Ensaio 
5(s) 
Tmédio(s) 
20±0,3 0 0 0 0 0 0,00000±
0,00005 
60±0,3 1,14660±
0,00005 
1,14930±
0,00005 
1,14980±
0,00005 
1,15150±
0,00005 
1,15220±
0,00005 
1,14988±
0,00005 
100±0,3 1,86920±
0,00005 
1,87400±
0,00005 
1,87490±
0,00005 
1,87630±
0,00005 
1,87770±
0,00005 
1,87442±
0,00005 
140±0,3 2,44080±
0,00005 
2,44660±
0,00005 
2,44810±
0,00005 
2,44930±
0,00005 
2,45090±
0,00005 
2,44714±
0,00005 
180±0,3 2,92970±
0,00005 
2,93600±
0,00005 
2,93770±
0,00005 
2,93850±
0,00005 
2,94020±
0,00005 
2,93642±
0,00005 
Tabela 2 – Ensaios com o trilho inclinado. 
 
Sen(i)= 0,023 Erro (sen(i)=0,00006 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 2.3 Construímos uma terceira tabela contendo 6 colunas (ΔxA (cm), ΔtA (s), vA 
(cm/s), ΔxB (cm), ΔtB (s), vB (cm/s)) e 4 linhas. Os índices “A” são referentes aos 
ensaios com o trilho horizontal. Os índices “B”, referem-se aos ensaios com o trilho 
inclinado. Calculou-se as medidas das diferenças (Δ) de posição e tempo médio para 
os sensores adjacentes (1-0, 2-1, 3-2, 4-3). Determinou as velocidades nestes 
intervalos, para o trilho nivelado e inclinado. Preenchendo a Tabela 3 
 
Sensores ΔxA (cm) ΔtA (s) vA (cm/s) ΔxB (cm) ΔtB (s) vB (cm/s) 
1-0 40,0±0,3 0,88220±
0,000005 
45,34119±
0,34263 
40,0±0,3 1,14988±
0,00005 
34,78624
±0,26241 
2-1 40,0±0,3 0,90600±
0,00005 
44,15011±
0,33356 
40,0±0,3 0,72454±
0,00005 
55,20744
±0,41786 
3-2 40,0±0,3 0,90380±
0,00005 
44,25758±
0,33420 
40,0±0,3 0,57272±
0,00005 
69,84216
±0,52991 
4-3 40,0±0,3 0,91000±
0,00005 
43,95604±
0,33208 
40,0±0,3 0,48928±
0,00005 
81.75278
±0,62150 
 Tabela 3 – Com os ensaios na horizontal(A), e ensaios inclinados(B) 
A= Trilho na horizontal MRU 
B= Trilho inclinado MRUV 
Através dos dados da tabela 3 calculamos a aceleração utilizando a fórmula ∆V/∆T 
chegando no resultado de: 0,260300 m/s² 
 
 
 
 2.4. Com a tabela 3, determinamos o tipo de movimento e suas equações para os 
casos do trilho nivelado e inclinado 
 No trilho inclinado - Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV), sendo 
representado e observado melhor graficamente, sua equação é V = vo + a. t 
 
No trilho nivelado- Movimento Retilíneo uniforme (MRU), sua equação é 
S (t) = S0 + v. T 
 
 
 
 
 
 
 2.5. Com o programa “SciDAVis” inserimos na planilha os dados da tabela 1, 
colunas, “tmédio(s), e posição(cm). Com o gráfico de pontos e ajustamos o polinômio 
mais adequado a situação. Anotamos no relatório as medidas com os devidos erros 
dos coeficientes desse polinômio 
 
 
 
 
 
A função do gráfico é a0+a1*x 
Coeficientes : a0 = 20,4 ± 0,2 a1=44,3 ±- 0,1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 2.6. Repetimos o processo anterior com a tabela 2. Anotamos as medidas dos 
coeficientes do polinômio ajustado na Folha de Dados. 
 
 
 
A função do gráfico é a0+a1*x+a2*x^2 
Os coeficientes: 
a0 = 20,0 +/- 0,2 
a1 = 21,9 +/- 0,4 
a2 = 11,0 +/- 0,1 
 
 
Através do gráfico encontramos os coeficientes e calculamos a aceleração 
utilizando a fórmula do MRUV V = vo + a. t dando o resultado de 0,221460 m/s² 
 
 
 
 
 
 
 
 
 2.7 Analisamos criticamente o que representa os valores desses coeficientes em 
relação às equações de movimento determinadas. O coeficiente linear presente em 
ambas representa o primeiro ponto, o qual se começa a contar os intervalos entre os 
sensores, já o coeficiente angular presente também nas duas, porém diferentes um 
do outro, pode ser interpretado de duas maneiras, na reta indica qual seria a 
velocidade fixa, e na parábola o ganho gradativo dela, tendo nesse caso uma 
aceleração, levando menos tempo para ir de um sensor a outro. Em termos de 
entendimento, o melhor meio para se analisar o movimento é graficamente,

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