UEM UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGA (1)

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UEM – UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ 
Centro de Ciências Exatas – Departamento de ciências campos 
Regional de Goioerê licenciatura plena em física 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATORIO DE FISÍCA EXPERIMENTAL I 
Movimento retilíneo uniforme 
 
 
 
 
Ra:138458 – Orlando Boneto Junior 
 
 
 
 
Professora: Maria Aparecida Da Conceição Dos Santos 
 Dezembro 
2024 
 
1. RESUMO 
O objetivo deste experimento foi investigar o Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) e 
determinar experimentalmente a função S(t) S(t) que descreve a relação entre a 
posição e o tempo de um corpo em movimento sobre um plano horizontal sem atrito. 
Para isso, utilizou-se um trilho de ar, um cronômetro e sensores de luz, garantindo 
condições ideais, como a ausência de atrito e o nível do trilho. Através do método dos 
mínimos quadrados, ajustou-se uma reta aos dados do gráfico S× t evidenciando a 
relação linear entre as variáveis e confirmando o comportamento esperado 
teoricamente para o MRU. Os resultados demonstraram que o móvel se moveu de 
maneira uniforme, com posição inicial e velocidade constantes, cumprindo os 
objetivos do experimento. 
2. INTRODUÇÃO 
A cinemática é uma das áreas centrais da Física, sendo responsável pela descrição 
dos movimentos dos corpos sem levar em conta as forças que os causam. Dentro 
das diferentes formas de movimento, o Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) se 
caracteriza por uma velocidade constante e uma aceleração igual a zero, o que faz 
com que a posição S(t) do objeto mude de forma linear em relação ao tempo. 
 
A equação que descreve o MRU é dada por: 
 
onde S0 representa a posição inicial do corpo e v é a velocidade constante com a 
qual o corpo se desloca, evidenciando que a posição varia de maneira proporcional 
ao tempo. 
A análise experimental do Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) exige o uso de 
ferramentas que garantam a precisão e a confiabilidade dos resultados. Uma dessas 
ferramentas é a teoria dos erros, que permite avaliar as incertezas presentes nas 
medições. O desvio padrão é uma medida importante nesse processo, pois indica o 
grau de dispersão dos dados em relação à média. Sua fórmula é: 
 
onde σ é o desvio padrão, xi são os valores medidos, xˉ é a média dos dados e n é o 
número total de medições. Para o cálculo do tempo médio (Tˉ) , a média aritmética é 
dada por: 
 
Essa fórmula permite calcular uma média representativa das medições de tempo 
feitas durante o experimento. 
 
Outro método essencial para a análise dos dados experimentais é o método dos 
mínimos quadrados, usado para ajustar uma linha reta aos pontos experimentais. 
Esse método é indicado quando existe uma relação linear entre as variáveis, como é 
o caso do MRU. A equação ajustada tem a forma: 
 
onde b é o coeficiente angular (que corresponde à velocidade do corpo) e a é o 
coeficiente linear (representando a posição inicial). Os coeficientes a e b são obtidos 
pelas fórmulas: 
 
O método dos mínimos quadrados busca minimizar a soma dos quadrados das 
diferenças entre os valores reais e os previstos pela reta ajustada, garantindo o 
melhor ajuste possível para os dados. 
 
Durante o experimento, o trilho de ar foi utilizado para reduzir os efeitos do atrito, 
criando condições ideais para estudar o MRU. A partir das medições de posição e 
tempo obtidas, foi possível construir o gráfico S×t, ajustar uma reta utilizando o 
método dos mínimos quadrados e, assim, determinar os parâmetros do movimento, 
como a posição inicial e a velocidade constante do corpo. 
3. OBJETIVOS 
Objetivo Principal: Determinar, de forma experimental, a função S(t) para um objeto 
em movimento sobre uma superfície horizontal e sem atrito. 
Objetivos Secundários: Coletar dados experimentais e aprender a analisar os 
resultados por meio de gráficos, considerando também a aplicação da teoria dos 
erros. 
4. DESENVOVIMENTO EXPERIMENTAL 
4.1 – Materiais Utilizados 
 
Trilho de ar; 
Compressor de ar; 
Cronômetro digital; 
Objeto em movimento; 
5 Sensores de tempo; 
Fita métrica (trena); 
Nivelador; 
Fio; 
Massa. 
4.2 – Descrição do Experimento 
 
O experimento foi realizado para estudar o Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) 
utilizando um trilho de ar. Inicialmente, foram posicionados cinco sensores ao longo 
do trilho, com um espaçamento de 15 cm entre eles, nas marcas de 0, 15, 30, 45 e 
60 cm. As distâncias foram medidas com precisão usando uma trena. Após a 
colocação dos sensores, um nivelador foi utilizado para garantir que todos estivessem 
alinhados corretamente na horizontal. 
 
Figura 1.1 – Imagem do equipamento utilizado no experimento. 
[1] Trilho de ar; 
[2] Sensores de tempo; 
[3] Móvel; 
[4] Unidade de fluxo de ar; 
[5] Mangueira de ar; 
[6] Suporte lateral; 
[7] Eletroímã (não foi usado no experimento); 
[8] Massas; 
[9] Dispositivo de acionamento do eletroímã (não foi necessário durante o 
experimento); 
[10] Roldana (não foi utilizada no experimento). 
 
Em cada repetição, a unidade de fluxo de ar era ativada, criando uma corrente de ar 
ao longo do trilho. O móvel, que estava preso a uma linha conectada a uma massa 
na extremidade do trilho, era colocado na posição inicial e solto. A massa fornecia um 
impulso inicial, mas ao passar pelo primeiro sensor, o móvel já estava em repouso no 
chão, não interferindo na velocidade do objeto durante o percurso pelos sensores. 
 
Após ser solto, o móvel percorria todo o trilho e passava pelos cinco sensores. Em 
cada tentativa, o cronômetro era zerado e iniciado novamente para registrar o tempo 
do móvel ao passar por cada sensor. Os tempos obtidos eram anotados, e o 
procedimento foi repetido cinco vezes. Ao final de cada repetição, o sistema era 
ajustado novamente para garantir que os resultados fossem consistentes. 
 
4.3 Dados Experimentais Obtidos, Resultados e Discussões 
Quando o móvel alcançava o final do trilho de ar, o cronômetro digital exibia os tempos 
nos quais o móvel passava pelos sensores. Esses tempos foram organizados na 
seguinte tabela: 
Tabela 1.1 – Medidas experimentais do MRU, obtidas com o trilho de ar. 
 
S(cm) 
 T1(s) T2(s) T2(s) T3(s) T4(s) 
 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 
15,00± 
0,05 
0,6458±0,01 0,5938±0,01 0,5331±0,01 0,5239±0,01 0,6054±0,01 
30,00± 
0,05 
1,3445±0,01 1,0255±0,01 0,9397±0,01 0,8239±0,01 1,0570±0,01 
45,00± 
0,05 
2,1377±0,01 1,9016±0,01 1,6377±0,01 1,6643±0,01 1,9618±0,01 
60,00± 
0,05 
3,0465±0,01 2,6768±0,01 2,2316±0,01 2,3264±0,01 2,7421±0,01 
 
 
No experimento, o móvel foi inicialmente colocado na posição S0=0cm e o trilho de 
ar foi cuidadosamente nivelado para evitar qualquer inclinação. Para garantir um 
movimento uniforme, o sistema foi otimizado para minimizar o atrito. 
Antes de cada medição, o cronômetro foi resetado. Sensores de luz foram distribuídos 
uniformemente ao longo do trilho. O móvel foi liberado do repouso, iniciando o 
movimento com velocidade constante. 
Após coletar os dados experimentais, calculou-se o tempo médio (equação 3) e o 
desvio padrão (equação 2). 
Para validar os resultados, utilizou-se uma calculadora, confirmando a precisão. 
Posteriormente, os valores de tempo médio foram organizados em uma tabela. 
Tabela 1.2 – Tempo médio para cada posição com os respectivos desvios. 
 S(CM) 
 0,00±0,05 0,00 ±0,0000 
 15,00±0,05 0,5106±0,0513 
 30,00±0,05 0,9668±0,1936 
 45,00±0,05 1,6623±0,2103 
 60,00±0,05 2,4155±0,3301 
 
Após obter os valores de tempo médio, um gráfico posição-tempo (S x t) foi elaborado. 
Utilizando o método dos mínimos quadrados (equações 5 e 6), os dados foram 
ajustados para obter uma correlação precisa. Como resultado, chegamos à equação 
dareta: S = 2,18 + 22,86t. Com essa equação, calculamos novos valores de posição 
(S) substituindo os tempos médios, e os pontos foram plotados no gráfico 
correspondente. 
Gráfico 1.1 – S x t – Experimento MRU 
O gráfico pode ser consultado ao final do relatório. 
Análise 
 
A correlação linear entre posição e tempo indica uma variação proporcional. A 
equação ajustada valida o comportamento teórico do MRU, caracterizado por 
velocidade constante e aceleração nula. O coeficiente angular (b = 22,86 cm/s) 
representa a velocidade. 
 
Resultados 
 
1. Relação linear entre posição e tempo. 
2. Velocidade constante (22,86 cm/s). 
3. Aceleração nula. 
4. Posição inicial (S0 = 2,18 cm). 
5. Concordância com pressupostos experimentais. 
 
5.CONCLUSÃO 
 
O experimento atingiu seus objetivos, determinando a função S(t) e comprovando a 
teoria do MRU. A aplicação da teoria de erros e método dos mínimos quadrados 
assegurou precisão. Os resultados validam experimentalmente os conceitos teóricos 
do MRU. 
 
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
[1] Halliday, D., Resnick, R., Walker, J. Fundamentos de Física. Vol. 1, 3ª Edição, LTC 
Editora, 1998. 
[2] Nussenzveig, H. M. Curso de Física Básica – Mecânica. 3ª Edição, Edgard Blücher 
Ltda, 
1996. 
[3] Mukai, H., Fernandes, P. R. G. Manual de Laboratório – Física Experimental I. 
Departamento de Física, Universidade Estadual de Maringá, 2018