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Laboratório 1
Movimentos Retilíneos
Universidade Federal de Itajubá
Instituto de Física & Química
Disciplina de Física I
O estudo do movimento retilíneo de partículas idealizadas é a base da 
cinemática. Galileu Galilei foi o pioneiro na análise experimental do movimento 
retilíneo e seus trabalhos evidenciaram as equações de movimento, ou seja, 
como se relacionam as grandezas deslocamento, velocidade, tempo e
atrito praticamente desprezível. Esta é uma das poucas formas de se obter 
um movimento retilíneo uniforme.
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Materiais:
- Trilho de ar metálico de 2 metros de comprimento;
- Compressor de ar;
- Carrinho metálico para o trilho (elemento de movimento);
- Cronômetro Multifuncional digital, com aquisição de dados;
- 5 Sensores ópticos de passagem com suportes;
- Calço de madeira;
- Paquímetro.
FAÇA e/ou ANOTE NA FOLHA DE DADOS:
1) Descreva de forma sucinta o aparato do seu experimento. Pode-se 
usar um desenho esquemático para auxiliar. Efetue uma foto para o 
relatório.
2) Caracterize os instrumentos de medida utilizados (trena e 
Cronômetro), anotando na sua folha de dados: a) Marca e modelo; b) 
faixa nominal, precisão e erro (ver DICAS para o cronômetro).
3) Posicione os 5 sensores ópticos ao longo do trilho. Use a escala do 
próprio trilho como guia. Eles devem ficar exatamente nas posições 20, 
60, 100, 140 e 180 cm. Para tanto, quando a luz do sensor for cortada 
pela placa superior do carrinho, o meio dele (marcado pelo pino de 
encaixe das massas) deve estar exatamente nestas posições. Verifique 
se o carrinho passará pelos sensores sem colisão e se a luz do sensor 
será cortada apenas pela placa superior do carrinho. Iremos adotar um 
erro fixo de ±±±±3 mm para as posições dos sensores.
4) Nivele o trilho de ar. Para efetuar a primeira parte da experiência, 
precisamos do trilho na horizontal. Para tanto, retire o carrinho do trilho e 
ligue o compressor de ar, aguardando 5 segundos. Depois coloque o 
carrinho bem no meio do trilho. Se ele estiver nivelado, o carrinho não 
fará nenhum movimento preferencial incisivo para um dos lados. Caso o 
faça, nivele o trilho nos parafusos do pé duplo.
5) Construa a Tabela 1 na Folha de Dados com 7 colunas (Posição (cm); 
t1 (s); t2 (s); t3 (s); t4 (s); t5 (s); tmédio (s)) e 5 linhas. Na coluna 
“Posição (cm)” anote a posição medida de cada sensor, fixando a 
origem no primeiro sensor. As demais colunas serão preenchidas com 
5 ensaios de medidas de tempo. Não se esqueça que uma Tabela deve 
ter título em cima, cabeçalho e fonte dos dados no seu rodapé.
aceleração, frente a natureza do 
movimento. Esta é a base necessária 
para compreender movimentos reais 
mais complexos.
Uma grande dificuldade na análise do 
movimento retilíneo é a presença 
natural de forças dissipativas. A fim de 
eliminar este problema, utilizaremos um 
trilho de ar, que cria uma pequena 
lâmina de ar entre o trilho e o carrinho 
de testes, permitindo-o deslizar com 
Experiência Proposta
Objetivos:
- Efetuar medidas primárias de deslocamento e tempo;
- Derivar medidas secundárias de velocidade e aceleração;
- Compreender e explicitar equações de movimento;
- Construir e analisar gráficos de grandezas cinemáticas.
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FAÇA e/ou ANOTE NA FOLHA DE DADOS:
7) Retire o carrinho do trilho, desligue o compressor. Ligue e 
prepare o cronômetro multifuncional. O botão está atrás do 
aparelho. Escolha “Função”, depois “F1”, seguido de “ok”, e para 
acionar os cinco sensores, “5” e depois “não” na pergunta “Inserir 
DIST. ?”. O cronômetro está pronto e será acionado com a 
passagem do carrinho pelo primeiro sensor, marcando os 
intervalos de tempo da passagem por cada sensor.
FAÇA e/ou ANOTE NA FOLHA DE DADOS:
18) Calcule as medidas das diferenças (∆∆∆∆) de posição e tempo médio para 
os sensores adjacentes (1-0, 2-1, 3-2, 4-3). Determine as velocidades 
nestes intervalos, para o trilho nivelado e inclinado. Preencha a Tabela 3.
19) De acordo com os resultados da Tabela 3, determine o tipo de 
movimento e suas equações para os casos do trilho nivelado e inclinado.
20) Ligue o computador da sua bancada e acione o programa “SciDAVis”
(ver tutorial em anexo). Insira na planilha os dados da Tabela 1: colunas 
“tmédio (s)” e “Posição (cm)”. Faça um gráfico de pontos e ajuste o 
polinômio mais adequado à situação. Anote na Folha de Dados as 
medidas (com erros!) dos coeficientes deste polinômio.
21) Repita o procedimento anterior para os dados da Tabela 2. Anote as 
medidas dos coeficientes do polinômio ajustado na Folha de Dados.
22) Salve o arquivo de projeto do SciDAVis, para uso no relatório.
23) (Somente no Relatório) Analise criticamente o que são os valores 
destes coeficientes em relação às equações de movimento determinadas 
anteriormente. Como o movimento fica melhor determinado, pela análise 
das tabelas ou graficamente?
24) (Somente no Relatório) Ficou evidente que no caso do trilho de ar 
inclinado, o movimento é uniformemente variado. Você determinou a 
aceleração de duas maneiras, pelos valores da Tabela 3 e pelo ajuste de 
polinômio ao segundo gráfico. Determine, agora, de uma terceira 
maneira, fazendo a = g × sen(i), onde g = 9,78520 m/s2 e “ i ” é a 
inclinação do trilho. Anote o terceiro valor determinado (e seu erro, ver 
DICAS) para a aceleração e compare-o com os outros dois determinados 
anteriormente, sob o ponto de vista da precisão e acurácia da medida.
8) Pegue o carrinho, coloque-o no trilho e 
puxe-o contra o elástico (até encostar no 
metal) e solte-o. Se tudo deu certo, o 
cronômetro marcará os tempos e indicará “Exp. 
Finalizado”. Clique em “ver” e “t” para ver os 
tempos medidos da passagem por cada sensor, 
em relação ao primeiro. 
9) Anote os valores dos tempos na coluna “t1
(s)”. Para a posição 0 (zero) do primeiro sensor, 
o tempo também será 0 (zero). Cuidado com o 
erro e representação da medida!
10) Repita a operação outras 4 vezes e preencha 
as colunas “t2 (s)”, “t3 (s)”, “t4(s)”, “t5 (s)”. 
11) A última coluna “tmédio (s)” deve conter os tempos médios (e 
seus limites de erro estatístico) de cada uma das 5 posições. Para “t1”, 
o desvio padrão será o próprio erro do cronômetro.
12) Construa a Tabela 2 na Folha de Dados, igual à Tabela 1.
13) Meça e anote, com o paquímetro, o lado menor do calço
(paralelepípedo), o qual chamaremos de “h”.
14) Meça e anote, utilizando a própria escala do trilho de ar, a distância 
entre os apoios (pés duplo e unitário) do trilho de ar, a qual 
chamaremos de “L”. Adote um erro típico de 2mm para esta medida.
15) Coloque o calço embaixo do pé unitário do trilho de ar, de modo a 
incliná-lo. Calcule e anote a medida do seno do ângulo de 
inclinação “ i ” do trilho (ver DICAS). Se necessário, reposicione os 
sensores, para o carrinho não se chocar com nenhum deles. 
16) Largando o carrinho do alto do trilho, sem impulsioná-lo, faça as 5 
medidas dos tempos de passagem, preenchendo a Tabela 2, 
exatamente como feito com a Tabela 1.
17) Construa a Tabela 3 na Folha de Dados, com 6 colunas (∆∆∆∆xA (cm), 
∆∆∆∆tA (s), vA (cm/s), ∆∆∆∆xB (cm), ∆∆∆∆tB (s), vB (cm/s)) e 4 linhas. Os índices 
“A” são referentes aos ensaios com o trilho nivelado. Os índices “B”, 
referem-se aos ensaios com o trilho inclinado.
DICAS:
1) O cronômetro multifuncional digital EQ228A (Cidepe) tem precisão de 
50 µs e fundo de escala 99,99995 s. 
2) O seno da inclinação e seu erro são calculados pelas fórmulas abaixo. 
Cuidado que o erro da inclinição “ i ” é dado em radianos!
3) O erro da aceleração depende apenas do erro de sen(i):
(((( )))) (((( )))) (((( )))) (((( ))))
22
)(; 





++++





⋅⋅⋅⋅========
L
Lerro
h
herro
L
hisenerro
L
hisen
)]([)( isenerrogaerro ××××====
Tutorialdo Programa SciDAVis
O presente tutorial destina-se apenas às aplicações do SciDAVis
para este laboratório. Aqueles que desejarem conhecer melhor este 
programa (gratuito e multi-plataforma) e suas funcionalidades, 
aconselha-se os seguintes endereços:
Tutoriais mais completos:
https://dl.dropboxusercontent.com/u/61494578/manuals_and_tutorials/br
eve_introducao_ao_scidavis-v0_1.pdf
http://www.fisica.ufmg.br/~lab1/Tutorial_SciDAVis_fim.pdf
Para Download:
http://scidavis.sourceforge.net/
9) Com o Mouse, selecione toda a planilha para fazer o gráfico. Leve o 
mouse até o canto superior esquerdo da planilha e de um toque com o 
botão esquerdo;
10) Para fazer o gráfico, leve o mouse até “Plot” no menu superior. Clique 
com o botão da esquerda e depois vá na opção “Scatter”. Clique nela com 
o botão da esquerda do mouse;
11) Vamos fazer pequenos ajustes para deixar o gráfico com melhor 
visual. Com o mouse vá até ao extremo esquerdo do gráfico e de um 
duplo clique (com o botão esquerdo do mouse) em “Y Axis Title”. Escreva 
o título correto do eixo Y, com o nome da grandeza e unidade que ele
representa. Faça o mesmo com o “X Axis Title”;
12) Caso queira alterar a faixa de variação de um dos eixos (X ou Y), para 
uma melhor visualização, você poderá fazê-lo dando um duplo clique com 
o botão esquerdo do mouse em cima do eixo. Na janela aberta (opção 
“Scale”, você pode alterar o valor mínimo (“From”) ou máximo (“To”). As 
divisões ou sub-divisões são controladas nas opções “Major Ticks” e 
“Minor Ticks”;
13) Não é obrigatório um título no gráfico. Se decidir não colocar, dê um 
duplo clique na palavra “Title” e apague-a. Se decidir colocar, dê um título 
adequado, circunstanciando o que o gráfico representa, com local e data;
14) Para fazer um ajuste polinomial, vá com o mouse na opção 
“Analysis” no menu superior. Clique com o botão da esquerda e vá na 
opção “Quick Fit”. Em seguida, vá na opção “Fit Polynomial”. Uma nova 
janela “Polynomial Fit Options” abrirá. Escolha a ordem do polinômio que 
você quer ajustar e clique em “Fit”. O ajuste será efetuado e uma nova 
janela “Results Log” abrirá, com os resultados do ajuste (coeficientes do 
polinômio). Os valores fornecidos são “matemáticos” e advém do método 
de ajuste de regressão linear aos pontos experimentais. Atenção que 
quando for escrever a medida dos coeficientes, a representação vai até
onde o primeiro A.S. do erro aparece;
15) Note que o ajuste também é mostrado no gráfico, que passa pelos 
pontos ou por suas barras de erros. Volte na janela do gráfico para acertar 
este ajuste. Toda curva ou reta de ajuste deve ser pontilhada. Para 
tanto, dê um duplo clique com o botão esquerdo do mouse na curva
ajustada. Na janela, clique na opção “PolyFit1”. Ao lado, clique na opção 
“Style” e selecione “......”. A cor fica a gosto;
16) Acerte a legenda (retângulo dentro do gráfico). Clique duas vezes com 
o botão esquerdo do mouse nela e substitua “Table1_3” por “Pontos 
Experimentais”. Substitua “PolyFit1” por “Ajuste”. Está pronto o seu gráfico! 
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1) Execute o programa SciDAVis (procure o ícone acima no desktop do 
computador);
2) Na janela aberta do programa, você iniciará os trabalhos na planilha “Table
1”; portanto, maximize ela na tela;
3) Crie mais duas colunas na planilha. Para tanto, arraste o mouse até a 
palavra “Table” no menu superior da tela. Clique nela com o botão 
esquerdo do mouse. Procure a opção “Add Column” e clique nela. Agora 
repita o processo para criar a quarta coluna da planilha;
4) Digite os valores das medidas (sem os erros) da coluna “tmédio” da 
Tabela 1, na primeira coluna da planilha, “1[X]”;
5) Digite os valores correspondentes dos erros das medidas da coluna 
“tmédio” da Tabela 1, na segunda coluna da planilha, “2[Y]”;
6) Digite os valores das medidas (sem os erros) da coluna “Posição” da 
Tabela 1, na terceira coluna da planilha, “3[Y]”;
7) Digite os valores correspondentes dos erros das medidas da coluna 
“Posição” da Tabela 1, na quarta coluna da planilha, “4[Y]”;
8) Mude o tipo das colunas da planilha. A primeira coluna será mesmo os 
valores do eixo X e não necessita mudança. A segunda coluna será o erro 
de X. Leve o mouse até o cabeçalho da coluna e clique com o botão da 
direita do mouse. Na janela aberta, vá na opção “Set Column(s) As” e 
depois na opção “X Error”. Faça o mesmo para a coluna 4, optando por “Y 
Error”. A terceira coluna permanece como está;