Atividade 02_Translação_Lab 1

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ATIVIDADE 02 MOVIMENTO DE TRANSLAÇÃO: DADOS
PARA CONSTRUÇÃO GRÁFICA
1.1 OBJETIVOS
- Coletar dados para construção, análise e interpretação de gráficos.
- Verificar o comportamento do movimento de translação de um corpo, obtendo suas equações
horárias de posição e velocidade.
1.2 MATERIAL
- Calha
- Suportes
- Cronômetro e sensores de posição
- Trena milímetrada
- Esfera de aço.
1.3 APARATO EXPERIMENTAL E RESULTADOS OBTIDOS
Uma calha, com marcações feitas previamente, é posicionada sobre uma bancada e inclinada
com uma altura de 0,1530m em relação a superfície da bancada. Os sensores de posição acoplados ao
cronômetro são posicionados na posição inicial e nas subsequentes. A figura 1 apresenta a montagem
descrita e os valores das marcações e tempos registrados encontram-se na Tabela 1. A esfera é
colocada na posição inicial, e solta sem velocidade inicial, ou seja, parte do repouso ao iniciar seu
movimento de descida pela calha. O primeiro sensor colocado na posição inicial dispara o sistema de
cronômetros. Á medida em que a esfera vai passando pelas marcações subsequentes os outros sensores
vão registrando os tempos transcorridos desde a partida da esfera da posição inicial.
(a) (b)
Figura 1 – (a) Calha inclinada e sensores de posição acoplados ao sistema de cronometria.
(b) Detalhe do posicionamento do sensor na posição marcada na calha.
Tabela 1. Valores das marcações na calha e os respectivos tempos registrados para as sete repetições
do experimento. A incerteza dos valores das marcações é de 5x10-4m.
t(s) 0,1500m 0,3000m 0,4500m 0,6000m 0,7500m 0,8650m
t1 0,882 1,301 1,621 1,899 2,144 2,303
t2 0,875 1,305 1,581 1,853 2,076 2,265
t3 0,870 1,298 1,585 1,848 2,093 2,254
t4 0,864 1,281 1,591 1,835 2,073 2,255
t5 0,867 1,269 1,588 1,840 2,072 2,237
t6 0,876 1,282 1,581 1,839 2,076 2,240
t7 0,871 1,282 1,582 1,832 2,080 2,233
1
1.4 TRATAMENTO DOS DADOS
Tomando os valores apresentados na Tabela 1, calcule os valores da média dos tempos (<t>),
do desvio (δ) e do desvio padrão experimental (σ) para os tempos em cada uma das posições. As
definições das expressões encontram-se abaixo. Use a Tabela 2 para registrar os resultados dos
cálculos.
Tabela 2. Registro dos valores da média dos tempos (<t>), dos desvios (δ) e do desvio padrão
experimental (σ) para o tempo em cada uma das posições.
0,1500m 0,3000m 0,4500m 0,6000m 0,7500m 0,8650m
<t> 0,872 1,288 1,590 1,849 2,088 2,255
δ1
0,01 0,013 0,031 0,05 0,056 0,048
δ2
0,003 0,017 -0,009 0,004 -0,012 0,01
δ3
-0,002 0,01 -0,005 -0,001 0,005 -0,001
δ4
-0,008 -0,007 0,001 -0,014 -0,015 0
δ5
-0,005 -0,019 -0,002 -0,009 -0,016 -0,018
δ6
0,004 -0,006 -0,009 -0,01 -0,012 -0,015
δ7
-0,001 -0,006 -0,008 -0,017 -0,008 -0,022
∑ (δ
𝑖
)2
2,19E-4 1,04E-3 1,22E-3 3,1E-3 4,02E-3 3,43E-3
∑(δ
𝑖
)2
𝑛−1
6,04E-3 1,32E-2 1,42E-2 2,30E-2 2,58E-2 2,39E-2
𝑡 = < 𝑡 > ±σ 0,872±
6,04E-3
1,288±
1,32E-2
1,590±
1,42E-2
1,849±
2,30E-2
2,088±
2,58E-2
2,255±
2,39E-2
; ;< 𝑡 >= 𝑖=1
𝑛
∑ 𝑡
𝑖
𝑛 δ𝑖 = 𝑡𝑖 −< 𝑡 > < 𝐿 >=
𝑖=1
𝑛
∑ 𝐿
𝑖
𝑛 σ =
𝑖=1
𝑛
∑ 𝑡
𝑖
−<𝑡>( )2
𝑛−1 
Utilizando os valores calculados da Tabela 2 para as médias dos tempos e das posições, vamos
estudar detalhadamente as etapas para construção do gráfico da posição em função do tempo.
Posição (m)
( m±5×10−4)
Tempo (s)
( ) s±σ
0,1500 0,872 6,04E-3±
0,3000 1,288 1,32E-2±
0,4500 1,590 1,42E-2±
0,6000 1,849 2,30E-2±
0,7500 2,088 2,58E-2±
0,8650 2,255 2,39E-2±
2