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LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME - MRU 1 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS 1. Por que é importante nivelar a base do plano inclinado? Nivelar a base do plano inclinado é importante pois, quando nivelar ele vai ficar totalmente reto, se não nivelar o plano ele pode ficar torto e dar variação no resultado, desta forma o equipamento vai trabalhar dentro das especificações, obtendo maior precisão na coleta dos dados. 2. Em cada uma das descidas, as medições do tempo para cada intervalo não se repetiram. Qual a principal razão disso? A principal razão para cada intervalo não se repetir é que em cada ponto de medição o botão pause era diferente, fazendo com que o tempo não repita entre as medições, ou seja em cada uma das descidas, as medições do tempo para cada intervalo não se repetiram devido o tempo de reação do experimentador para apertar o botão disparador. 3. Com base nos seus conhecimentos, qual a influência do ângulo da rampa no tempo de descida da esfera? Quanto maior o ângulo maior será a velocidade e consequentemente menor o tempo de descida. Dessa forma, o ângulo da rampa influencia na velocidade e tempo de descida, observei no experimento que a influência do ângulo da rampa no tempo na inclinação de 20 ° desce mais veloz fazendo com que o tempo seja menor, quanto mais inclinado mais rápido seria a descida, quanto menos inclinado, menos tempo levaria para descer. LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME - MRU 2 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 4. Com base nos dados obtidos construa o gráfico de espaço (S) x Tempo (s) da esfera. 5. Qual o significado físico do coeficiente angular do gráfico? Informar a inclinação da reta (velocidade do objeto). 6. Em seguida, calcule a velocidade média da esfera para o trajeto de 0 a 400mm. ∆𝑆 𝑣𝑚 = ∆𝑡 Onde: Vm = Velocidade média (m/s); ∆S = Espaço percorrido pela esfera (m); ∆t = Tempo do trajeto (s). 𝑣𝑚 =10,398 m/s 0 100 200 300 400 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 Espaço x Tempo LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME - MRU 3 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 7. A velocidade é constante no Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) e define-se como a função horária como: 𝑆 = 𝑣𝑡 + 𝑆0 Onde: S = posição final ocupada pelo móvel; S0 = posição inicial ocupada pelo móvel; V = velocidade. Utilizando a função horária, calcule a velocidade média para cada intervalo percorrido pela esfera. Intervalo - ∆S (m) Tempo Médio (s) Velocidade (m/s) 0,000 a 0,100 1,032158 0,044592 0,100 a 0,200 1,242571 0,044593 0,200 a 0,300 1,308424 0,029283 0,300 a 0,400 1,338319 0,02113 8. As velocidades encontradas para cada intervalo foram aproximadamente as mesmas? Elas coincidem com a velocidade média? As velocidades de cada distância, não foram iguais, porém relacaram relativamente próximas. Entretanto quanto mais distante a esfera ficava em relaçao ao ponto de inicial de queda, mais devagar a velocidade ficava. Sim, ficam próximas da velocidade média calculada. LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME - MRU 4 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br Você acredita que ao realizar o experimento com 10°, o comportamento da esfera será igual ou diferente em comparação com experimento realizado com o ângulo de 20°? Justifique sua resposta. Com inclinação de 10°a esfera percorre em maior tempo o trajeto proposto. A velocidade será menor, em relação ao teste com a rampa em 20°, inversamente proporcional ao tempo gasto pela esfera no trajeto enclinado em 10° LABORATÓRIO DE FÍSICA QUEDA LIVRE 1 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS ENSAIANDO A PRIMEIRA ESFERA 1. Construa o gráfico “Posição do sensor x Tempo médio” e observe a relação entre as variáveis posição e tempo. Qual função melhor descreveria esta relação? Exemplos: função linear, quadrática, cúbica etc. Função Quadrátrica 2. Construa o gráfico “Posição do sensor x Tempo médio ao quadrado” e observe a relação entre as variáveis posição e tempo. Qual função melhor descreveria esta relação? Exemplos: função linear, quadrática, cúbica etc. 0 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 1,8 2,1 2,4 2,7 3 3,3 0 100 200 300 400 500 600 Psição do Sensor x Tempo médio LABORATÓRIO DE FÍSICA QUEDA LIVRE 2 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br Função linear 3. Compare os gráficos construídos anteriormente. Você observou alguma diferença entre eles? Se sim, qual o motivo desta diferença? Sim, observa-se diferenças entre os gráficos, o primeiro gráfico apresenta uma pequena curvatura nas primeiras posições com o propósito do experimento demonstrar a queda livre da esfera e o segundo apresenta uma reta, ou seja tem como próposito demonstrar a velocidade em queda livre da esfera. 4. Utilize a equação (5) do resumo teórico para calcular o valor da aceleração da gravidade em cada ponto e complete a tabela que você fez anteriormente. Em seguida compare os valores encontrados. 2ℎ 𝑔 = 𝑡2 (5) 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 Velocidade x Tempo LABORATÓRIO DE FÍSICA QUEDA LIVRE 3 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br Pos. sensor (mm) T1 (s) T2 (s) T3 (s) T4 (s) T5 (s) T médio (s) g (m/s²) 100 + D esfera menor 0,1484 0,1416 0,1431 0,1484 0,1484 0,1460 10,51142 200 + D esfera menor 0,2061 0,2070 0,2068 0,2061 0,2061 0,2064 9,950899 300 + D esfera menor 0,2518 0,2527 0,2525 0,2518 0,2518 0,2521 9,816801 400 + D esfera menor 0,2903 0,2912 0,2910 0,2903 0,2903 0,2906 9,756099 500 + D esfera menor 0,3246 0,3255 0,3253 0,3246 0,3246 0,3249 9,699449 LABORATÓRIO DE FÍSICA QUEDA LIVRE 4 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 5. Em seguida compare os valores encontrados. Houve diferença nos valores encontrados? Se sim, o que você acha que proporcionou essa diferença? Quando comparado os valores encontrados, observa-se uma pequena diferença, que foi proporcionada por tratar-se de um experimento com interferência de controle manual, consequentemente gerando dados imprecisos 6. Utilize a equação (4) do resumo teórico para calcular o valor da velocidade instantânea em cada ponto e complete a tabela. 𝑣 = 𝑔. 𝑡 (4) Pos. sensor (mm) T1 (s) T2 (s) T3 (s) T4 (s) T5 (s) T médio (s) g (m/s²) V (m/s²) 100 + D esfera menor 0,1484 0,1416 0,1431 0,1484 0,1484 0,1460 10,51142 1,5345 200 + D esfera menor 0,2061 0,2070 0,2068 0,2061 0,2061 0,2064 9,950899 2,0541 300 + D esfera menor 0,2518 0,2527 0,2525 0,2518 0,2518 0,2521 9,816801 2,4750 400 + D esfera menor 0,2903 0,2912 0,2910 0,2903 0,2903 0,2906 9,756099 2,8353 500 + D esfera menor 0,3246 0,3255 0,3253 0,3246 0,3246 0,3249 9,699449 3,1515 7. Construa o gráfico da “Velocidade x Tempo”. Qual o comportamento da velocidade?Durante a evolução do tempo a velocidade vai aumentando 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 0 1 2 3 4 Velocidade x Tempo LABORATÓRIO DE FÍSICA QUEDA LIVRE 5 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br ENSAIANDO A SEGUNDA ESFERA 1. Compare os valores obtidos para a aceleração da gravidade. Houve diferença nos valores encontrados? Explique-a. Pos. sensor (mm) T1 (s) T2 (s) T3 (s) T4 (s) T5 (s) T médio (s) g (m/s²) 100 + D esfera menor 0,1484 0,1416 0,1431 0,1484 0,1484 0,1460 10,51142 200 + D esfera menor 0,2061 0,2070 0,2068 0,2061 0,2061 0,2064 9,950899 300 + D esfera menor 0,2518 0,2527 0,2525 0,2518 0,2518 0,2521 9,816801 400 + D esfera menor 0,2903 0,2912 0,2910 0,2903 0,2903 0,2906 9,756099 500 + D esfera menor 0,3246 0,3255 0,3253 0,3246 0,3246 0,3249 9,699449 2. Pos. sensor (mm) T1 (s) T2 (s) T3 (s) T4 (s) T5 (s) T médio (s) g (m/s²) 100 + D esfera menor 0,1414 0,1401 0,1401 0,1401 0,1401 0,1401 11,51142 200 + D esfera menor 0,2025 0,2017 0,2017 0,2017 0,2017 0,2019 10,950899 300 + D esfera menor 0,2036 0,2044 0,2044 0,2044 0,2044 0,2045 10,816801 400 + D esfera menor 0,2903 0,2912 0,2910 0,2903 0,2903 0,2906 10,756099 500 + D esfera menor 0,3246 0,3255 0,3253 0,3246 0,3246 0,3249 ,699449 Sim, há diferença entre os valores encontrados, isto deve-se ao fato da deferença da massa e volume dos corpos em questão. 3. Compare os gráficos de “Velocidade x Tempo” obtidos com as duas esferas. A velocidade varia igualmente para as duas esferas? LABORATÓRIO DE FÍSICA QUEDA LIVRE 6 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br Sim, a velocidade varia igualmente para as duas esferas. 4. Compare os tempos de queda das esferas. Explique o resultado! Quando comparado os tempos de queda das esferas, identifica-se a similaridade da proporção entre ambos devido os corpos terem saidos do mesmo ponto (distância) e com a mesma aceleração (gravidade). 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 0 1 2 3 4 Velocidade x Tempo 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 Valores Y LABORATÓRIO DE FÍSICA QUEDA LIVRE 7 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 5. Com base nos resultados obtidos e nos seus conhecimentos, como seria o comportamento do tempo se o experimento fosse realizado com uma esfera ainda menor do que as que você utilizou no experimento? Certamente encontraria a mesma tendência nos resultados ou com suaves diferenças no comportamento do tempo se o experimento fosse realizado com uma esfera ainda menor do que a utilizada, pois o principio das leis são as mesmas
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