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Física Geral e Experimental: Mecânica Análise do MRU e MRUV Katielly Tavares dos Santos - Caracterizar o movimento de um objeto pela cinemática: deslocamento, velocidade e aceleração; - Compreender e estimar a velocidade média e a aceleração média de um objeto em movimento. Cinemática - Ramo da física que se ocupa da descrição dos movimentos dos corpos, sem se preocupar com a análise de suas causas, pelas grandezas posição, velocidade e aceleração. - Está dividida em movimento retilíneo uniforme (MRU), movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV), movimento de queda livre e movimento circular uniforme (MCU). - Através dela, podemos avaliar: 1. Deslocamento de uma partícula 2. Tempo levado para ocorrer um deslocamento 3. Velocidade média ou instantânea de uma partícula 4. Aceleração de uma partícula Equações Kit Plano Inclinado – conhecendo os componentes - Componentes; - Cronômetro; - Régua. Deslocamento, Velocidade e Aceleração Nivelar a base do plano inclinado - Para realizar o experimento, monte o plano inclinado conforme a figura abaixo, nivelando a base do plano. Obter valores para as posições - Incline os trilhos em aproximadamente 2 graus. É necessário fixar com fita adesiva o local para indicar a posição inicial da esfera. Anote o valor desta posição S0. - Agora, fixe na rampa outros retângulos de papel nas posições S1; S2; S3 e S4, distantes de 0,10 m entre si, a partir do S0. Anote essas posições (em metros). Posição S (mm) S0 S1 S2 S3 S4 Valores de deslocamento - Determine o módulo do deslocamento ΔS que a esfera sofrerá para ir da posição S0 até S1, da posição S1 até S2 e assim sucessivamente. - Coloque o centro da espera na posição S0 e a abandone. Classifique o movimento da esfera. Módulo de deslocamento ΔS (mm) S0 até S1 S1 até S2 S2 até S3 S3 até S4 Análise do deslocamento da esfera - Abandone a esfera da posição S0 e cronometre o tempo que a esfera levou para ir de S0 até S1. - Faça o mesmo para os outros deslocamentos. - Anote os valores na tabela do tempo e repita o procedimento por 5 vezes para cada deslocamento. Posição Inicial Posição Final Espaço percorrido ΔS Tempo Δt S0 S1 S1 S2 S2 S3 S3 S4 Cálculo da velocidade média Calcule a velocidade média em cada deslocamento com seu tempo médio calculado. Posição Inicial Posição Final Espaço percorrido ΔS Tempo Δt Velocidade Média 𝒗 = ∆𝑺 ∆𝒕 S0 S1 S1 S2 S2 S3 S3 S4 Cálculo da aceleração média Calcule a aceleração média: • Equação ∆𝒗 ∆𝒕 Compare o valor da aceleração da esfera obtida com o valor real da aceleração da gravidade (g). Quais as possíveis razões dos desvios encontrados (exemplo: perda de energia devido à rotação da esfera)? Construção de gráficos - Construa um gráfico de v versus t no papel milimetrado, com as velocidades médias obtidas em cada intervalo. Com as informações obtidas, calcule os instantes de tempo (t1; t2; t3 e t4) em que a esfera atinge, respectivamente, cada posição S1; S2; S3 e S4. Atenção na posição S0 → t0 = 0. Com essas informações, construa um gráfico de s versus t. - Repita o experimento com esferas de variadas massas: uma com massa maior e outra com massa menor que a de referência. Modificando a massa da esfera no experimento, o que é observado? Exemplo de gráficos (aceleração positiva e negativa) Exemplo de gráficos (velocidade positiva e negativa)