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LABORATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL I RELATÓRIO Nº. 01 MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME (MRU) EQUIPE TÉCNICA: FRANCISCO ANDREUS PEREIRA DE ANDRADE, JADE SOUZA DA SILVA, JANNAYZA ALVES LIMA, MARISLANDE COSTA DE SOUSA, RODRIGO SOUSA DA SILVA, THAIS RIBEIRO DA SILVA. SÃO JOÃO DOS PATOS - MA 07 / 04 / 2015 SUMÁRIO 1. Resumo 2. Introdução 3. Objetivo 4. Materiais utilizados 5. Metodologia e procedimentos 6. Resultados e discussão 7. Conclusões 8. Bibliografia 1-RESUMO O presente experimento que tem como fenômeno de estudo o MRU, se propõe a analisar esse fenômeno e descrevê-lo matematicamente, definindo sobre uma série de conceitos no intuito de possibilitar informações como: A posição de corpo em um certo instante e a rapidez com que ele se desloca. 2-INTRODUÇÃO O movimento retilíneo uniforme se distingue de um móvel em relação a um referencial, movimento este ao longo de uma reta uniforme, ou seja, com velocidade constante, percorrendo distâncias iguais em intervalos de tempos iguais que pode ser descrito por meio de equações ou gráficos para facilitar a compreensão do assunto. 3-OBJETIVOS GERAL: Compreender por meio de gráfico e tabelas o MRU, ressaltando a importância do encontro entre dois móveis. ESPECIFICOS: Calcular a velocidade média de um móvel em MRU; Determinar a função horária de um móvel em MRU; Estabelecer um sistema de equações para o encontro de dois móveis que partam simultaneamente um de encontro ao outro em MRU, na mesma trajetória; Resolver o sistema de equações que determina o instante e a posição de encontro de dois móveis em MRU sobre a mesma trajetória; Graficar , em um mesmo par de eixos, a posição versus o tempo para os dois móveis que se cruzam; Determinar graficamente o instante e a posição do encontro dos dois móveis. 4-MATERIAIS DE APOIO 01-Base de sustentação principal com: Plano inclinado articulável com escala de 0º a 45º (1); Tubo com fluido (24); Esfera de aço (25) confinada. 01- imã encapsulado (26); *01-Cronômetro; *01-bolha de nível para superfície. Os itens assinalados por * não acompanham o conjunto. 5-MÉTODOS 01- •O plano foi inclinado 15º, com a utilização do imã; •A esfera foi posicionada na marca 0mm e depois, liberada, sendo cronometrado o tempo até passar pela marca 400mm. •Com o tempo encontrado, foi possível determinar a velocidade média da esfera. •O procedimento se repetiu por mais duas vezes e obteve-se a média das velocidades das esferas. 02- O conjunto foi inclinado, fazendo com que a bolha de ar fosse para a posição 400mm, e tornou-se a apoiar a plataforma na mesa, assim acompanhando com o cronometro o tempo que a bolha gastou para ir até a posição 0mm. 03- A esfera foi arrastada a posição 0mm por meio do imã, e a base do plano inclinada conduzindo a bolha a posição de 400mm. O plano foi apoiado sobre a mesa ao mesmo tempo em que a esfera foi liberada. Os móveis moveram-se um ao encontro do outro e foi cronometrado o instante em que eles se cruzaram. Além disso, foi feito a transformação de 400mm para 0,4m. 06- RESULTADOS E DISCUSSÕES Calculou-se a velocidade média nesse percurso e repetiu-se a operação por mais duas vezes, encontrando a média das velocidades. TABELA 01 Medida Esfera Bolha 1 ∆𝑻 𝟏 =7,49s 𝑽𝟏=0,5340m ∆t=5,37s 𝑽𝟏=0,07448m 2 ∆𝑻𝟐=7,54s 𝑽𝟐=0,05305m ∆t=5,57s 𝑽𝟐=0,07181m 3 ∆𝑻𝟑=7,48s 𝑽𝟑=0,05347m ∆t=5,52s 𝑽𝟑=0,07246m Média ∆t=7,5s 𝑽𝒆=0,053m ∆t=5,52s V=0,072m TABELA 02 Esfera Bolha Tₒ= 0 s Xₒ= 0mm 𝑻𝟎= 0s 𝑿𝟎= 0,4m T= 7,5s X = 0,4m T=5,52s X = 0mm • Para o MRU, a função horária do espaço é definida por X= xₒ+v.t. Para o movimento da esfera: X= xₒ+v.t, logo, X= 0+5,52t que X= 5,53t • Como a bolha percorre em sentido contrário ao sentido da trajetória, adotando o (0→0,4m) consideramos sua velocidade contraria a da esfera X= xₒ-v.t, logo X= 0,4-0,072t. • Após igualar a equação da esfera e da bolha, no sistema de equações, foi encontrado o tempo de encontro, como podemos ver a seguir. • 𝑋𝐸 = 0,053t e 𝑋𝐵= 0,4-0,0072 •𝑋𝐸=𝑋𝐵 0,053t-0,4=0,072t 0,053t+0,072t=0,4 0,125t=0,4 T =0,125 0,4⁄ T= 3,2s Logo o tempo que elas se cruzam é 3,2s. • Com o instante encontrado, pode-se achar a posição de encontro dos dois móveis: Pela equação da esfera: X= 0,053T → X= 0,053 x 3,2 →X= 0,1696m que em mm corresponde a: 169,6mm Pela a equação da bolha: X= 0,4-0,072→ X= 0,4 - 0,072 x 3,2→X= 0,4 – 0,2304→ X= 0,1696mm, que em mm corresponde a: 169,6mm. Isso implica que o instante que a esfera e a bolha se encontram é 3,2 s. •Conforme algumas informações obtidas, pode-se, observar através do gráfico, o instante de encontro entre os dois móveis. GRÁFICO MARGENS DE ERRO: PARA A BOLHA: V = 0,072 ± 0,0001095 m/s PARA A ESFERA: V = 0,053 ± 0,000135 m/s 07- CONCLUSÃO Pode-se concluir que o movimento retilíneo uniforme (MRU) tem apenas duas variáveis, o espaço e o tempo. Devido a simplicidade e a raridade desse movimento, foram criados dispositivos práticos, para facilitar o seu estudo através de experimentos. É importante relembrar que os intervalos de tempos vão ser iguais e a única coisa que varia com o tempo é a posição. 08- BIBLIOGRAFIA
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