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UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO C CENTRO DE CIÊNCIAS SOCIAIS, SAÚDE E TECNOLOGIA 1 LABORATÓRIO DE FÍSICA I 3. MOVIMENTO UNIFORMEMENTE VARIADO A finalidade desta experiência é estudar o movimento uniformemente variado e obter experimentalmente as equações de movimento de um corpo a eles submetido. Serão utilizados gráficos, propagação de erro e desvios avaliados para se chegar ao resultado esperado. Existem na natureza vários exemplos de movimentos no qual a velocidade aumenta a uma taxa constante. Isso significa que em um instante qualquer a velocidade é proporcional ao tempo, ou seja, é uma função do tempo. Podemos concluir então que a distância percorrida (o espaço) não deve ser proporcional a t, mas sim a t 2 . Nesta experiência, pretende-se reproduzir em laboratório um movimento que varia uniformemente com o tempo e verificar se suas propriedades concordam com a previsão do modelo. Esse tipo de movimento deve ocorrer quando a força resultante que atua sobre o corpo é constante. Precisamos de um equipamento no qual um corpo se mova sob a ação de uma força constante e que permita simultaneamente a observação de seu deslocamento em função do tempo. O mais simples é usar a própria força de atração gravitacional e tentar registrar o tempo e o deslocamento do corpo. Por isso, estudar-se-á o movimento de um corpo em um plano inclinado e tentar-se-á concluir que tipo de movimento é. As medidas feitas permitirão comprovar que seu deslocamento é proporcional a t2, sua velocidade é proporcional a t e que a razão entre v e t não muda com o tempo. A partir daí obtêm-se as equações do movimento e pode-se concluir que o movimento estudado era MRUV. Isso nos permite fechar a verificação do modelo. a. material utilizado O equipamento utilizado é o chamado Trilho de Ar, mostrado na Figura 1. Figura 1- Fotografia do trilho de ar. Sensor fotoelétrico Carrinho Trilho de ar Bobina de retenção e disparo UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO C CENTRO DE CIÊNCIAS SOCIAIS, SAÚDE E TECNOLOGIA 2 Esse tipo de equipamento é projetado para minimizar as forças de atrito, fazendo com que o corpo se desloque sobre um jato de ar comprimido e não entre em contato direto com a superfície do trilho. O corpo que desliza sobre o colchão de ar é chamado aqui de carrinho. Ao longo das duas faces do trilho onde se apoia o carrinho, existem orifícios comdiâmetros da ordem de décimos de milímetro por onde sai o ar comprimido proveniente de um gerador de fluxo de ar (Figura2a). O Trilho de Ar é colocado inclinado em relação à horizontal, de modo que o carrinho possa descer por ele sob a ação de sua força peso. Figura 2- Gerador de fluxo de ar (a), cronômetro digital microcontrolado com rolagem de dados (b). Para medir como a distância percorrida varia com o tempo utilizaremos os sensores fotoelétricos (Figura 1) acoplados ao termômetro digital microcontrolado com rolagem de dados (figura 2b). O sensor emite uma luz vermelha que quanto interrompida marca o tempo no cronômetro digital. b. procedimento : ligue o cronômetro e o gerador de fluxo de ar, angule o trilho de ar e coloque o carrinho na extremidade superior encostado na bobina de retenção e disparo e segure, pressione o botão ligar bobina no cronômetro, quando soltar este botão o carrinho começará o movimento de decida. Repita o procedimento para outro ângulo de inclinação. c. relatório 1.Faça uma tabela s , t. Ou seja, das distâncias percorridas, seus desvios e dos respectivos tempos, despreze o erro no tempo. 2.Faça um gráfico s pelo tempo em papel milímetrado e dilog. A curva obtida no papel milimetrado parece ser do mesmo tipo tanto para tempos pequenos como grandes? Porque? 3. Ache a velocidade instantânea do carrinho em um instante qualquer utilizando o(s) gráfico(s) acima. Indique no gráfico qual o instante escolhido. 4. Faça uma tabela de v e dos respectivos tempos e depois um gráfico com essas medidas, 5.Obtenha a aceleração do carrinho e o valor da aceleração da gravidade, 6. Qual foi o efeito da força de atrito?
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