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LABORATÓRIO DE MATEMÁTICA E FÍSICA – ATIVIDADE 3 MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO - MRUV 1. Construa o gráfico S x t (Espaço x Tempo). 2. Com base em seus conhecimentos, qual o tipo de função representada pelo gráfico “Espaço x Tempo”? Qual o significado do coeficiente angular (declividade da tangente) do gráfico construído? A função representada pelo gráfico em questão significa a posição do objeto em relação ao tempo a partir da posição inicial. O coeficiente angular representa a inclinação da reta, bem como a distância do objeto em relação ao ponto inicial 0, tal declividade da tangente mede a velocidade escalar no instante t. 3. Construa o gráfico S x t2 (Espaço x Tempo2). 4. Com base em seus conhecimentos, qual o tipo de função representada pelo gráfico “Espaço x Tempo²”? Qual o significado do coeficiente angular do gráfico construído? A função representada é de 2º grau, que apresenta a posição do objeto em relação a pontos de tempo mais curtos, ou seja, mais próximo do t inicial (t= 0). Já o coeficiente angular apresenta o início do movimento e da aceleração do carrinho, também apresenta a posição da parábola, quando é po sitivo a parábola é voltada para cima. 5. Calcule as velocidades para os pontos medidos t2, t4, t6, t8 e t10 e anote em uma tabela semelhante à demonstrada a seguir. Utilize a fórmula vm(trecho) = ∆S para encontrar as velocidades. ∆t Onde: ∆S2 = S2 − S0; ∆t2 = t2 − t0 ∆S4 = S4 − S2; ∆t4 = t4 − t2 ∆S6 = S6 − S4; ∆t6 = t6 − t4 ∆S8 = S8 − S6; ∆t8 = t8 − t6 ∆S10 = S10 − S8; ∆t10 = t10 − t10 Intervalos vm (m/s) S0 a S2 0,6463 S2 a S4 0,6949 S4 a S6 0,7929 S6 a S8 0,8612 S8 a S10 0,923 6. Construa o gráfico vm x t (velocidade x tempo). 7. Com base em seus conhecimentos, qual o tipo de função representada pelo gráfico “velocidade x tempo”? Qual o significado do coeficiente angular do gráfico construído? (Lembre-se que no MRUV, a velocidade é dada por v = vo + at) O gráfico representa a função da aceleração do móvel. O significado do coe ficiente angular é positivo, a reta é uma aceleração ascendente. 8. Qual a aceleração média deste movimento? am = ∆V ∆t am = 0,7836 0,1375 Am = 5,69 m/s² A aceleração media é de 5,69 m/s² 9. Ainda utilizando o gráfico, encontre a velocidade inicial do carrinho no t0. Para isso, basta extrapolar o gráfico e verificar o valor da velocidade quando a curva “cruza” o eixo y. Velocidade inicial é igual a 0,636 m/s. 10. Diante dos dados obtidos e dos gráficos construídos monte a função horária do experimento. S = So + vo t + 1 a t2 2 Onde: · a = Aceleração (m/s²); · t = Tempo (s); · V0 = Velocidade inicial (Instante t0); · S0 = Posição inicial (lembre-se da marcação onde o sensor foi posicionado). S = 0,018 + 0,636 x 0,0283 + ½ x 5,69 x 0,0283² 11. Por que é possível afirmar que esse movimento é uniformemente variado? É possível afirmar que este movimento é uniformemente variado, pois existe a variação de velocidade em intervalos iguais. Velocidade constante e diferente de zero. 12. Faça o experimento com a inclinação de 20° e compare os resultados. Intervalos vm (m/s) Sₒ a S₂ 0,8181 S₂ a S₄ 1,0055 S₄ a S₆ 1,0465 S₆ a S₈ 1,204 S₈ a S₁ₒ 1,2949 Usando um ângulo de inclinação de 20° observa-se que o carrinho desce a uma variação de velocidade igual em intervalos de tempo iguais, no experimento também se observou que o tempo decorrido no movimento do carrinho é menor quando comparado com o ângulo de inclinação de 10°.
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