lab1_2011

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<p>Movimento Uniforme e Uniformemente Acelerado</p><p>OBJETIVOS</p><p>Estudar o movimento retilíneo uniforme (MRU) e uniformemente acelerado (MUA) de</p><p>corpos que deslizam através de um plano horizontal e de um inclinado, analisando as relações</p><p>existentes entre as grandezas físicas velocidade, posição e tempo nas duas situações propostas,</p><p>a partir de medidas tomadas durante o experimento e da construção de gráficos. Determinar a</p><p>velocidade média do corpo nos MRU e MUA e a aceleração do móvel no caso do MUA a partir</p><p>dos gráficos construídos com os dados obtidos em diferentes lançamentos.</p><p>MATERIAL DISPONÍVEL</p><p>• Um colchão de ar linear Hentschel 8203/MMECL.</p><p>• Uma unidade geradora de fluxo de ar Delapieve 8203-B/MMECL.</p><p>• Um cronômetro digital Muccillo até 4 intervalos sucessivos.</p><p>• Um carro no 1.</p><p>• Um suporte com ferrite.</p><p>• Uma massa acoplável de 50g (aproximadamente 0,5 N de peso).</p><p>• Duas massas acopláveis de 10g (aproximadamente 0,1 N de peso).</p><p>• Duas bobinas de disparo com suporte.</p><p>• Um cabo paralelo polarizado de 2 m com pino banana para derivação.</p><p>• Uma chave inversora normalmente aberta.</p><p>• Um cabo paralelo polarizado de 1m, com pino banana simples.</p><p>• Uma fonte 6/12V cc 5A.</p><p>PROCEDIMENTO PRÁTICO</p><p>PARTE 1: MRU</p><p>Nesta atividade, será estudado o MRU de um objeto que se desloca através de uma superfície</p><p>plana “sem atrito”.</p><p>1) Com o carrinho na posição inicial, acione o botão de “zeramento” do cronômetro e dê um</p><p>impulso no carrinho. Anote os valores dos tempos (Δti) gastos em cada trecho percorrido, dado</p><p>pelo cronômetro digital, e suas incertezas. Anote, também, o deslocamento (ΔSi) de cada trecho</p><p>percorrido e as incertezas. Esse procedimento deve ser repetido 3 vezes seguidas, cada uma</p><p>com um impulso diferente. Utilize todas as casas decimais fornecidas pelo cronômetro.</p><p>Exemplo</p><p>Lançamento 1:</p><p>Trecho 1 Trecho 2 Trecho 3 Trecho 4</p><p>Δs1 Δt1 Δs2 Δt2 Δs3 Δt3 Δs4 Δt4</p><p>0,20 ± 0,05 0,167 ± 0,005 0,20 ± 0,05 0,198 ± 0,005 0,20 ± 0,05 0,169 ± 0,005 0,20 ± 0,05 0,143 ± 0,005</p><p>Lançamento 2:</p><p>Trecho 1 Trecho 2 Trecho 3 Trecho 4</p><p>Δs1 Δt1 Δs2 Δt2 Δs3 Δt3 Δs4 Δt4</p><p>0,20 ± 0,05 0,265 ± 0,005 0,20 ± 0,05 0,285 ± 0,005 0,20 ± 0,05 0,247 ± 0,005 0,20 ± 0,05 0,260 ± 0,005</p><p>Lançamento 3:</p><p>Trecho 1 Trecho 2 Trecho 3 Trecho 4</p><p>Δs1 Δt1 Δs2 Δt2 Δs3 Δt3 Δs4 Δt4</p><p>0,20 ± 0,05 0,421 ± 0,005 0,20 ± 0,05 0,485 ± 0,005 0,20 ± 0,05 0,447 ± 0,005 0,20 ± 0,05 0,440 ± 0,005</p><p>2) Com os dados obtidos, calcule a velocidade média do carro em cada um dos 4 trechos</p><p>percorridos, para cada um dos 3 lançamentos.</p><p>Exemplo</p><p>Lançamento 1:</p><p>Trecho 1: vm1 = Δs1/Δt1 = 0,2/0,167 = 1,198 m/s</p><p>Trecho 2: vm2 = Δs2/Δt2 = 0,2/0,198 = 1,010 m/s</p><p>Trecho 3: vm3 = Δs3/Δt3= 0,2/0,169 = 1,183 m/s</p><p>Trecho 4: vm4 = Δs4/Δt4= 0,2/0,143 = 1,399 m/s</p><p>3) Faça as tabelas e os gráficos S × t para cada lançamento, com os dados obtidos nos quatro</p><p>trechos e considerando o instante inicial igual a ZERO. Lembre que os valores de tempo e</p><p>espaço de cada trecho devem ser somados, pois o tempo e o espaço no gráfico são os totais</p><p>percorridos e não o de cada trecho.</p><p>Exemplo</p><p>Lançamento 1:</p><p>=</p><p>S t</p><p>0 0</p><p>0,20 0,167</p><p>0,20+0,20 0,167+0,198</p><p>0,20+0,20+0,20 0,167+0,198+0,169</p><p>0,20+0,20+0,20+0,20 0,167+0,198+0,169+0,143</p><p>S t</p><p>0 0</p><p>0,20 0,167</p><p>0,40 0,365</p><p>0,60 0,534</p><p>0,80 0,677</p><p>4) Trace uma reta média (aquela que passa mais perto ou pelo maior número de pontos no</p><p>gráfico) e, a partir dela*, calcule a velocidade média de cada lançamento durante todo o espaço</p><p>percorrido pelo carro.</p><p>* Escolha um ponto qualquer na reta, que não seja um ponto da tabela. Por exemplo, o ponto</p><p>azul no gráfico abaixo. Veja pelo gráfico quais são os valores de s e t deste ponto escolhido e</p><p>calcule vm usando esses valores.</p><p>Exemplo:</p><p>vm = S/t = 0,50/0,43 = 1,163 m/s</p><p>PARTE 2:</p><p>Nesta atividade será estudado o MUA que caracteriza o deslocamento de um objeto deslocando-</p><p>se através de uma superfície inclinada “sem atrito”.</p><p>5) Incline a rampa de um ângulo θ. Com o carrinho na posição inicial, acione o botão de</p><p>“zeramento” do cronômetro e abandone o carrinho. Como na Parte 1 do experimento, anote os</p><p>valores do tempo percorrido em cada trecho dado pelo cronômetro digital. Esse procedimento</p><p>deve ser repetido 3 vezes seguidas. Utilize todas as casas decimais fornecidas pelo</p><p>cronômetro.</p><p>6) Com os dados obtidos, calcule a velocidade média do carro em cada um dos 4 trechos</p><p>percorridos, para cada lançamento.</p><p>7) Faça os gráficos S × t para cada lançamento, considerando o instante inicial igual a ZERO, e</p><p>lembrando que os valores de cada trecho devem ser somados, pois o tempo e o espaço no</p><p>gráfico são os totais percorridos e não o de cada trecho.</p><p>8) Construa os gráficos S × t2 de cada lançamento e calcule a aceleração do objeto, dada pelo</p><p>coeficiente angular da reta média.</p><p>Data de entrega do relatório: duas semanas após a aula prática. Na primeira página do</p><p>relatório liste o nome dos integrantes do grupo e RGMs. Este relatório vale 3 pontos na média</p><p>final.</p>