FIS0315_Roteiro_03_Cinematica_2023-2 docx

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA
DEPARTAMENTO DE FÍSICA TEÓRICA E EXPERIMENTAL
FÍSICA EXPERIMENTAL I – FIS0821
Professor: João Carlos R. de Araújo Turma: Semestre: 2023.2
Discente(s): joas Matias , Ewerton oliveira , Karina Beatriz, Julia Andrade, natálya Freire
, Ramon Brenno e Rafael Costa
Experimento – Cinemática
Objetivos:
Testar condições experimentais;
Obter dados e aprender a interpretar os resultados via gráficos, considerando também a
teoria de erros;
Determinar graficamente os valores experimentais x = f (t);
Obter parâmetros através de gráficos;
Determinar o valor da aceleração do movimento;
Material Sugerido para a Prática:
1. Canhão de ar;
2. Trilho de ar
3. Corpo de massa (carrinho)𝑚
1
4. Cronômetro (Timer Unit/Phywe);
5. Fotossensores (barreiras de luz);
6. Fios diversos, cabos, barbante;
7. Computador e planilha de dados
eletrônica.
Fundamentação Teórica:
1. Fundamentos da Física 1 - 8a ed, D. Halliday, R. Resnick and J. Walker. Rio de
Janeiro, Livros Técnicos e Científicos Editora, 2009.
2. Física I – 12ª ed, Young e Freedman. São Paulo, Addison Wesley, 2008.
3. Curso de Física Básica – 4ª ed. H. Moyses Nussenzveig. São Paulo, Edgard
Blücher, 2002.
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Atividade
Procedimento:
1. Eleve uma das extremidades do trilho de ar formando um plano inclinado.
2. Posicione os sensores nas distâncias 30, 60 e 90 cm , respectivamente, do trilho
de ar.
3. Verifique se o canhão de ar e os timers estão funcionando perfeitamente.
4. Lance o carrinho e verifique os valores de tempo em cada uma das posições dos
sensores. Realize 15 lançamentos e preencha a tabela 1. Em seguida, determine
os valores médios do tempo e o desvio padrão da média do carrinho ao passar por
cada um dos sensores.
Tabela 1 - Valores de tempo e posição para os lançamentos do carrinho em um plano inclinado.
x (m) → 0,30 0,60 0,90
(s)𝑡
1 0,104 0,098 0,09
(s)𝑡
2 0,18 0,139 0,115
(s)𝑡
3 0,197 0,145 0,115
(s)𝑡
4 0,195 0,145 0,119
(s)𝑡
5 0,178 0,137 0,114
(s)𝑡
6 0,164 0,131 0,11
(s)𝑡
7 0,16 0,129 0,11
(s)𝑡
8 0,168 0,134 0,111
(s)𝑡
9 0,155 0,129 0,109
(s)𝑡
10 0,144 0,122 0,104
(s)𝑡 0,1097 0,1309 0,1645
Análise dos Resultados
Q1. Considere os dados da tabela 1 e determine a velocidade média do carrinho, entre a
origem do lançamento e cada um dos três sensores. Utilize os valores médios do tempo.
Tabela 3 - Cálculo da velocidade média entre a origem e os sensores de movimento.
Sensor Velocidade média (m/s)𝑣
𝑚
1 0,1645
2 0,1309
3 0,1097
3
Q2. A partir dos dados da tabela 1 , trace um gráfico de e identifique a função que𝑥 × 𝑡
melhor ajusta os dados experimentais e o tipo de relação matemática correspondente.
Q3. A partir da relação obtida anteriormente, determine a equação da velocidade em
função do tempo para o movimento do carrinho.
y = 2(44,244)x – 1,6732
Q4. A partir da expressão obtida anteriormente, determine as velocidades instantâneas
para os valores de tempo médio da tabela 1
Tabela 4 - Valores de velocidade instantânea e o tempo médio para o movimento do carrinho em um plano
inclinado.
𝑡 (𝑠) 0,1097 0,1309 0,1645
𝑣 ( 𝑚
𝑠 ) 9,706 9,908 12,882
Q5. A partir da tabela 4, construa um gráfico de e determine a aceleração do carrinho.𝑣×𝑡
4
Q6. Qual o tipo de movimento realizado pelo carrinho nesta atividade? Justifique.
Movimento retilíneo uniforme , pois a linha apresentada pelo gráfico está na diagonal ela
se mostra como uma reta , onde observamos um deslocamento de um ponto ao outro .