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LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME - MRU 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. Resposta: Função Quadrática. 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. Resposta: Função Linear 3. Compare os gráficos construídos anteriormente. Você observou alguma diferença entre eles? Se sim, qual o motivo desta diferença? Resposta: Sim, existe diferença. O motivo da diferença é que no primeiro grafico é apresentado uma curvatura crescente, enquanto no segundo grafico apresenta-se uma reta crescente. 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) LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME - MRU 10 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br Posição do Sensor (mm) T1 (s) T2 (s) T3 (s) T4 (s) T5 (s) T Médio (s) g (m/s²) 100 0,1334 0,13338 1,13333 0,1330 0,13335 0,13335 11,24701 200 0,19575 0,19573 0,19575 0,19572 0,19574 0,19574 10,44031 300 0,24238 0,24234 0,24237 0,2424 0,24236 0,24237 10,21403 400 0,28162 0,28166 0,2816 0,28161 0,28167 0,28163 10,08609 500 0,31589 0,31591 0,31586 0,31591 0,31589 0,31589 10,02142 5. Em seguida compare os valores encontrados. Houve diferença nos valores encontrados? Se sim, o que você acha que proporcionou essa diferença? Resposta: Sim, houve diferença nos valores encontrados. Varios fatores podem tem impactato nesta diferença, como por exemplo: Oscilação na posição do sensor, ineficiencia no ajuste de sensibilidade, resistencia do ar durante a queda, etc. 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) Posição do Sensor (mm) T1 (s) T2 (s) T3 (s) T4 (s) T5 (s) T Médio (s) g (m/s²) V (m/s) 100 0,1334 0,13338 1,13333 0,1330 0,13335 0,13335 11,24701 1,4998 200 0,19575 0,19573 0,19575 0,19572 0,19574 0,19574 10,44031 2,04356 300 0,24238 0,24234 0,24237 0,2424 0,24236 0,24237 10,21403 2,47556 400 0,28162 0,28166 0,2816 0,28161 0,28167 0,28163 10,08609 2,84058 500 0,31589 0,31591 0,31586 0,31591 0,31589 0,31589 10,02142 3,16566 7. Construa o gráfico da “Velocidade x Tempo”. Qual o comportamento da velocidade? Resposta: A velocidade aumentar proporcionalmente em relação ao tempo em queda ENSAIANDO A SEGUNDA ESFERA 1. Compare os valores obtidos para a aceleração da gravidade. Houve diferença nos valores encontrados? Explique-a. Resposta: Sim, houve diferença nos valores apresentados. Em razão do volume das esferas utilizadas nos ensaios. ESFERA MENOR ESFERA MAIOR Posição do Sensor (mm) T Médio (s) g (m/s²) Posição do Sensor (mm) T Médio (s) g (m/s²) 100 0,13335 11,24701 100 0,1242 12,96484 200 0,19574 10,44031 200 0,18961 11,12625 300 0,24237 10,21403 300 0,23671 10,70859 400 0,28163 10,08609 400 0,27723 10,40917 500 0,31589 10,02142 500 0,31135 10,31558 2. Compare os gráficos de “Velocidade x Tempo” obtidos com as duas esferas. A velocidade varia igualmente para as duas esferas? Resposta: Sim, podemos afirmar que mabas possuem a mesma variação. 3. Compare os tempos de queda das esferas. Explique o resultado! Resposta: Os tempos foram similares pois ambas esferas estavam sobre os mesmos efeitos. 4. 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? Resposta: Os tempos seriam muito similares aos evidenciados no experimento atual. AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS 1. Por que é importante nivelar a base do plano inclinado? Resposta: O nivelamento da base do plano inclinado é de total relevancia para a indicação dos desníveis e de modo consequente para a reparação dos mesmos, de forma que a exatidão da medição seja correta. 1. Em cada uma das descidas, as medições do tempo para cada intervalo não se repetiram. Qual a principal razão disso? Resposta: No instante em que as esferas são expostas ao efeito de queda, a confirmação do sensor de que a esfera passou pelo ponto de registro é feita de maneira fisica o que acarreta em uma medição com variaveis de erro, este é a possivel razão. 1. Com base nos seus conhecimentos, qual a influência do ângulo da rampa no tempo de descida da esfera? Resposta: A força gravitacional é o agente impulsivo da esfera, quanto mais acentuada for a inclinação, maior sera a velocidade de queda e menor a resistencia a força. 1. Com base nos dados obtidos construa o gráfico de espaço (S) x Tempo (s) da esfera. 1. Qual o significado físico do coeficiente angular do gráfico? Resposta: O coeficiente angular representa a inclinação do plano. 1. Em seguida, calcule a velocidade média da esfera para o trajeto de 0 a 400mm. Resposta: Vm = 0,4 – 0/3,98 - 0 = 0,100 m7s ∆𝑆 𝑣𝑚 = ∆𝑡 Onde: 5. Vm = Velocidade média (m/s); 5. ∆S = Espaço percorrido pela esfera (m); 5. ∆t = Tempo do trajeto (s). 𝑣𝑚 = 1. A velocidade é constante no Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) e define-se como a função horária como: 𝑆 = 𝑣𝑡 + 𝑆0 Onde: 6. S = posição final ocupada pelo móvel; 6. S0 = posição inicial ocupada pelo móvel; 6. V = velocidade. Utilizando a função horária, calcule a velocidade média para cada intervalo percorrido pela esfera. Resposta: Intervalo - ∆S (m) Tempo Médio (s) Velocidade (m/s) 0,000 a 0,100 1,02 0,09 0,100 a 0,200 0,84 0,11 0,200 a 0,300 1,0 0,10 0,300 a 0,400 1,12 0,08 1. As velocidades encontradas para cada intervalo foram aproximadamente as mesmas? Elas coincidem com a velocidade média? Resposta: Sim, aproximadamente as velocidades apresentadas foram similares e coincidem com a média de velocidade. 1. 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. Resposta: Ao realizar o experimento com 10° o comportamento será diferente, pois a inclinação será menor em relação ao experimento com 20°, onde a inclinação é maior. Velocidade X Tempo T Médio (s) 1.4998 2.0435599999999998 2.4755600000000002 2.8405800000000001 3.1656599999999999 0.13335 0.19574 0.24237 0.28162999999999999 0.31589 Velocidade (m/s) Tempo (s) Esfera Menor - Velocidade X Tempo T Médio (s) 1.5 2 2.5 3 3.5 0.13335 0.19574 0.24237 0.28162999999999999 0.31589 T Médio (s) 1.5 2 2.5 3 3.5 0.13335 0.19574 0.24237 0.28162999999999999 0.31589 Velocidade (m/s) Tempo (s) Esfera Maior - Velocidade X Tempo T Médio (s) 1.5 2 2.5 3 3.5 0.1242 0.18961 0.23671 0.27722999999999998 0.31135000000000002 Velocidade (m/s) Tempo (s) Posição do sensor X Tempo Médio Posição do sensor X Tempo Médio Posição do sensor (mm) 0 0.13700000000000001 0.2 0.25 0.28000000000000003 0.32 0 100 200 300 400 500 600 Tempo Médio (s) Posição do sensor (mm) Posição do Sensor X Tempo Médio² Posição do Sensor X Tempo Médio² Tempo Médio² 0 100 200 300 400 500 600 0.02 0.04 0.06 8.100 0000000000003E-2 0.1 Posição do Sensor (mm) Tempo Médio² 20 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br
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