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SISTEMA DE ENSINO 100% ON LINE. CURSO SUPERIOR DE ENGENHARIA AMBIENTAL BACHARELADO UNIDADE JACAREPAGUÁ RJ FILIPE SANTOS FERNANDES RA: 3664672701 PROFESSORA: Jenai Oliveira Cazetta Relatório de aula prática: Movimento Retilíneo Uniformemente Variável FILIPE SANTOS FERNANDES RIO DE JANEIRO-RJ 2023 FILIPE SANTOS FERNANDES Relatório de aula prática: Movimento Retilíneo Uniformemente Variável Trabalho apresentado ao curso de Engenharia Ambiental da UNOPAR. Disciplina: Física Geral e Experimental I Mecânica Professor (a): Jenai Oliveira Cazetta RIO DE JANEIRO-RJ 2023 SUMÁRIO INTRODUÇÃO 3 OBJETIVO 5 EQUIPAMENTOS 5 METODOLOGIA EXPERIMENTAL 6 AVALIAÇÃO DE RESULTADOS 8 CONCLUSÃO 12 REFERÊNCIAS 13 INTRODUÇÃO O Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV) pode ser definido como o movimento de um móvel em linha reta, em que a velocidade é proporcional ao tempo e a aceleração é constante. Portanto, diz-se que a variação da velocidade é igual para intervalos de tempo iguais e a aceleração média é igual à aceleração instantânea em qualquer ponto. No movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV), o vetor velocidade de um móvel tem seu módulo variado no decorrer do tempo (sem variar a direção). Essa variação se dá de maneira uniforme, de modo que a aceleração é constante. 1- OBJETIVOS: O experimento tem como objetivo explorar o comportamento de um carrinho submetido a um movimento retilíneo uniformemente variado. Como parte das atividades você terá que fazer a montagem e ajustes dos equipamentos e instrumentos necessários para a realização do experimento, de acordo com as instruções do roteiro apropriado. Ao final deste experimento, você deverá ser capaz de: · Caracterizar o movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV); · Fornecer a equação horária da posição e da velocidade de um móvel em MRUV, a partir de suas observações e medições; · Construir diferentes gráficos envolvendo as principais variáveis físicas do MRUV; · Interpretar gráficos das variáveis do MRUV. 2- EQUIPAMENTOS: Figura 0: ALGETEC Laboratórios virtuais Nível bolha: É utilizado para alinhar o plano inclinado. Fuso elevador: Usado para regular a angulação do plano inclinado no qual o corpo de prova irá percorrer. Sensor de passagem: É utilizado para verificar o tempo que o corpo de prova leva para percorrer o trajeto determinado. Cronômetro: É utilizado para medir o tempo que o corpo de prova leva para percorrer o trajeto determinado. Carrinho: Associado a uma régua de intervalos de medida, percorre a base de ensaio e passa pelo sensor para a obtenção dos intervalos de tempo durante o trajeto. Ímã: É utilizado para fixar o carinho na base de ensaio para que ele não realize o trajeto antes do tempo desejado. 3- METODOLOGIA EXPERIMENTAL: Figura 1: Ajustando o plano inclinado para iniciar o experimento Figura 2: Iniciando o experimento Figura 3: Finalizando o experimento 4- AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS ENCONTRADOS: Dados coletados S(m) t(s) t²(s²) 0,0000 0,0000 0,0000 0,0180 0,0266 0,0007 0,0360 0,0543 0,0029 0,0540 0,0796 0,0063 0,0720 0,1034 0,0107 0,0900 0,1262 0,0159 0,1080 0,1479 0,0219 0,1260 0,1688 0,0285 0,1440 0,1889 0,0357 0,1620 0,2083 0,0434 0,1800 0,2271 0,0516 Fonte: Autor 4.1-Construído o gráfico S x t (Espaço x Tempo) Figura 4: Gráfico Espaço x Tempo 4.2- Com base em conhecimentos, qual tipo de função representada pelo gráfico “ Espaço x Tempo”? Qual o significado do coeficiente angular (declividade da tangente) do gráfico construído? Resposta: A função representada no gráfico significa a posição do objeto em relação ao tempo a partir da posição inicial. Neste caso, o coeficiente angular representa a distância do objeto em relação ao ponto 0, onde ainda está tendo movimentação e aceleração, o coeficiente angular representa a inclinação da reta em relação ao eixo das abcissas (x). 4.3- Construindo o gráfico S x t² (Espaço x Tempo²) Figura 5: Gráfico Espaço x Tempo² 4.4- 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? Resposta: É uma função do 2° grau, que representa a posição do objeto em relação a pontos de tempo mais curtos, ou seja, mais próximo do t inicial (t=0). O coeficiente angular apresenta o início do movimento e da aceleração do carrinho, também apresenta a posição da parábola, quando é positivo a parábola é voltada para cima. 4.5- Calcule as velocidades para os pontos medidos t2, t4, t6, t8 e t10 e anote em uma tabela. Fórmula utilizada: Vm(trecho) = para encontrar as velocidades. Intervalos Vm (m/s) S0 a S2 0,6630 S2 a S4 0,7332 S4 a S6 0,8090 S6 a S8 0,8780 S8 a S10 0,9424 Fonte: Autor 4.6- Construa o gráfico Vm x t (Velocidade x Tempo). Figura 6: Gráfico Velocidade Média x Tempo 4.7- 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 = v0 + at). Resposta: Representa a função da aceleração do móvel. 4.8- Qual a aceleração média deste movimento? Resposta: 0,2 m/s 4.9- 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. 4.10- Diante dos dados obtidos e dos gráficos construídos: 4.11- Monte a função horária do experimento. S=S0+V0t+1/2at² Onde · a = Aceleração (m/s²) · t = Tempo (s) · V0= Velocidade Inicial (t0) · S0= Posição Inicial (Lembre se da marcação onde o sensor foi posicionado) S=S0+V0t+a/2t² S=0,018+0,662x0,0266+1/2 0,0266² 4.12- Por que é possível afirmar que esse movimento é uniformemente variado? Resposta: Devido ocorrer a variação de velocidade em intervalos iguais, velocidade constante e diferente de 0. 4.13- Faça o experimento com inclinação de 20° e compare os resultados. Intervalos Vm (m/s) S0 a S2 0,967 S2 a S4 1,153 S4 a S6 1,107 S6 a S8 1,204 S8 a S10 1,118 Fonte: Autor A velocidade sofre oscilações entre diminuir e aumentar em relação a posição. CONCLUSÃO O Experimento para investigar o movimento descrito por um móvel em trajetória retilínea através de um espaço demarcado em relação ao tempo, foi realizado com matérias já informados no relatório. Demostrou se as principais características do Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV). REFERÊNCIAS Algetec- Laboratórios virtuais. Simulador “Movimento Retilíneo Uniforme-MRU” Disponível em: https://www.virtuslab.net/ualabs/ualab/10/637562f019554.html Acesso em: 02/09/2023 CHAVES, Alaor. Física Basica: Mecanica. Grupo GEN 2007.E-book.ISBN 978-85-216-1932-1 Disponível em: https//:integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/978-85-216-1932-1 Acesso em: 30/08/2023; HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl.Fundamentos da Física- Vol1-Mecanica, 10° edição.Grupo GEN 2016.E-book 9788521632054 Disponível em: https//:integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/978-85-216-1932-1. Acesso em: 30/08/2023; HEWITT, Paul. Física Conceitual.Grupo A, 2015.E-book ISBN: 9788582603413Disponível em: https//:integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/978-85-216-1932-1. Acesso em: 30/08/2023 Espaço x Tempo Valores Y 0 1.7999999999999999E-2 3.5999999999999997E-2 5.3999999999999999E-2 7.1999999999999995E-2 0.09 0.108 0.126 0.14399999999999999 0.16200000000000001 0.18 0 2.6599999999999999E-2 5.4300000000000001E-27.9600000000000004E-2 0.10340000000000001 0.12620000000000001 0.1479 0.16880000000000001 0.18890000000000001 0.20830000000000001 0.2271 Espaço(m) Tempo(s) Espaço x Tempo² Valores Y 0 1.7999999999999999E-2 3.5999999999999997E-2 5.3999999999999999E-2 7.1999999999999995E-2 0.09 0.108 0.126 0.14399999999999999 0.16200000000000001 0.18 0 6.9999999999999999E-4 2.8999999999999998E-3 6.3E-3 1.0699999999999999E-2 1.5900000000000001E-2 2.1899999999999999E-2 2.8500000000000001E-2 3.5700000000000003E-2 4.3400000000000001E-2 5.16E-2 Espaço(m) Tempo²(t) Velocidade Média x Tempo Valores Y S0 a S2 S2 a S4 S4 a S6 S6 a S8 S8 a S10 0.66300000000000003 0.73319999999999996 0.80900000000000005 0.878 0.94240000000000002 Velocidade Média (m/s) Tempo(s)