MOVIMENTO RETILÍNEO COM ACELERAÇÃO CONSTANTE

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MOVIMENTO RETILÍNEO COM ACELERAÇÃO CONSTANTE
	Nome: Vitória Freitas.
	Turma: PU1
	Data: 06/01/2022.
O movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV) pode ser descrito como sendo um movimento com aceleração diferente de zero e sempre constante, cuja velocidade que o objeto sofre, aumenta ou diminui de maneira uniforme ao longo de todo seu percurso e em intervalos de tempo iguais. De acordo com a 2ª Lei de Newton, a força resultante é igual ao produto da massa pela aceleração. Para haver aceleração e o corpo alterar sua velocidade é preciso que a soma das forças que atuam sobre ele não sejam nulas.
FR = ma
Como exemplo da aplicação desta lei, observe a figura a seguir: 
Imagem retirada do roteiro do experimento.
Nesse sistema, o bloco de massa 𝑚1, que está sobre uma superfície horizontal e sem atrito, é puxado pela tensão 𝑇, de um fio de massa desprezível que passa por uma polia de massa desprezível e também sem atrito, na outra ponta do fio está pendurado o bloco de massa 𝑚2. Ao tratar os corpos como partículas, considera-se que todas as forças sobre eles atuam em um único ponto gerando uma aceleração 𝑎1 no bloco sob a superfície horizontal e 𝑎2, a aceleração do bloco pendurado . Para o bloco sob a superfície horizontal, tem-se as seguintes forças nas componentes 𝑥 e 𝑦: 
F1x = m1 a1x = T 	e	 F1y = m1 a1y = N - m1g = 0
Para o bloco pendurado atuam somente forças na direção y, vertical, sendo assim:
F2y = m2 a2y = m2g - T
Sendo o fio inextensível, os módulos das acelerações serão iguais para os dois blocos, a1x = a2y = a, a tensão se anula nas equações x e y, obtendo- se:
a = g
Uma outra forma de exemplificar a aplicação da 2ª lei de Newton é em que a superfície horizontal é inclinada em um ângulo : 
Neste caso, após realizar o mesmo procedimento do exemplo anterior, encontra-se que a aceleração pode ser descrita por 
a = g
MATERIAL UTILIZADO: 
· Carrinho;
· Objetos e suporte com massas conhecidas; 
· Fio de algodão;
· Trena 
· Sensor de movimento rotativo; 
· Computador; 
· Interface de conexão entre o computador e o sensor; 
· Trilho de ar.
OBJETIVO: Analisar o movimento de um objeto que se desloca sob ação de uma força constante.
Neste experimento é utilizado a montagem a seguir conforme representação da imagem para análise do movimento que está sob a atuação de uma força constante:
Colocado o carrinho sobre o trilho na horizontal sem conectá-lo ao fio, logo em seguida ligando-o ao fluxo de ar, feito as medições do movimento do objeto, observe no computador os gráficos de distância x tempo, velocidade x tempo e aceleração x tempo, determinada a aceleração adquirida a partir de cada gráfico, compara-se os valores obtidos com o valor da aceleração teórica dada pela fórmula:
a = g;
Logo após, altera-se a inclinação do plano do trilho de ar, obtendo-se um ângulo 𝜃 e realizado os mesmos procedimentos feitos no experimento anterior. Mede-se o ângulo do trilho e compara-se o valor medido da aceleração com o dado pela fórmula: 
a = g.
A partir dos dados da Tabela fornecida, é possível traçar os gráficos da posição, da velocidade e da aceleração do objeto 1 no plano horizontal em função do tempo:
y = a0 + a1x + a2x²
a0 = (0,00255 0,0003) m/s²
a1 = (0,07 0,002) m/s²
a2 = (0,4458 0,001) m/s²
B(y-intercept) = (0,07 0,001)
A (slope) = (0,891 0,002)
y = A*x + B
Valor da aceleração no plano horizontal a partir da função do gráfico da posição:
y = a0 + a1x + a2x²	s = s0 + v0 t + 
a = 2. a2 a = 2.(0,4458 0,001) = (0,8916 0,002) m/s²
Valor da aceleração no plano horizontal a partir da função do gráfico da velocidade:
y = B + Ax 	v = v0 + at
a = A a = (0,891 0,002) m/s²
Valor da aceleração no plano horizontal a partir da análise estatística das acelerações medidas:
a = (0,89 0,03) m/s²
Valor teórico da aceleração no plano horizontal:
a = 9,78 a = 0,962598 0,963 m/s²
 = a ( + + ) = 0,962598 ( + + ) = 0,0106817 0,01 m/s²
a = (0,9630,01) m/s²
Utilizando novamente os dados da Tabela 1, também é possível traçar os gráficos da posição, da velocidade e da aceleração do objeto 1 no plano inclinado em função do tempo:
 y = a0 + a1x + a2x²
a0 = (-0,002 0,002) m/s²
a1 = (0,02 0,004) m/s²
a2 = (0,063 0,001) m/s²
B (y-intercept) = (0,015 0,001)
A (slope) = (0,13 0,0007)
y = Ax + B
Valor da aceleração no plano inclinado a partir da função do gráfico da posição: 
y = a0 + a1x + a2x²	s = s0 + v0 t + 
a = 2. a2 a = 2.(0,063 0,001) = (0,126 0,002) (0,13 0,002) m/s²
Valor da aceleração no plano inclinado a partir da função do gráfico da velocidade: 
y = B + Ax 	v = v0 + at
a = A a = (0,13 0,0007) m/s²
Valor da aceleração no plano inclinado a partir da análise estatística das acelerações medidas: 
a = (0,13 0,01) m/s²
Valor teórico da aceleração no plano inclinado:
a = 9,78 a = 0,117488 0,118 m/s² 
sen(5,5°) ≈ 0,0958458		∆sen(5,5° ± 0,5°) = 0,00868636 0,009
𝑚1sen𝜃 = 183,2 ∙ 0,0958458 ≈ 17, 6		∆(𝑚1sen𝜃) = 𝑚1sen𝜃 ( + ) = 1,66226 1,7 
∆𝑎 = a (++) = 0,0892194 0,09
a = (0,118 0,09) m/s² ou a = (0,12 0,09) m/s² 
CONCLUSÃO:
Após a realização do experimento, da construção dos gráficos e dos cálculos obtêm-se os valores para a aceleração horizontal: 
I. Gráfico Posição x Tempo: 𝑎 = (0,8916 0,002) m/s²
II. Gráfico Velocidade x Tempo: 𝑎 = (0,891 0,002) m/s²
III. Gráfico Aceleração x Tempo: 𝑎 = (0,89 0,03) m/s²
IV. Aceleração teórica: 𝑎 = (0,9630,01) m/s²
Conclui-se que a aceleração teórica na horizontal e as acelerações obtidas através do experimento foram bem próximas, sendo um resultado satisfatório e dentro das margens de erro. Ademais, os valores obtidos para a aceleração no plano inclinado foram: 
I. Gráfico Posição x Tempo: 𝑎 = (0,13 0,002) m/s²
II. Gráfico Velocidade x Tempo: 𝑎 = (0,13 0,0007) m/s²
III. Gráfico Aceleração x Tempo: 𝑎 = (0,13 0,01) m/s²
IV. Aceleração teórica: 𝑎 = (0,12 0,09) m/s²
Novamente concluindo que a aceleração teórica no plano inclinado e suas acelerações obtidas experimentalmente também foram bem próximas e dentro da margem de erro, sendo um resultado satisfatório e dentro do esperado, com baixas incertezas.