FÍSICA EXPERIMENTAL I - 2 - MRUV

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FÍSICA EXPERIMENTAL I
MOVIMENTO RETÍLÍNIO UNIFORME (MRU)
FÍSICA EXPERIMENTAL I
RELATÓRIO DA EXPERIÊNCIA Nº 2
 MOVIMENTO RETILÍNIO UNIFORME (MRUV)
CURSO: ENGENHARIA CIVIL
ALUNO: SAULO DE OLIVEIRA LEAL
MATRÍCULA: 201501341561
INTRODUÇÃO
O Movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV) pode ser definido como um movimento de um móvel em relação a um referencia ao longo de uma reta, na qual sua aceleração é sempre constante. Diz-se que a velocidade do móvel sofre variações iguais em intervalos de tempo iguais. No MRUV a aceleração média assim como sua aceleração instantânea é igual. 
Para obtermos a função velocidade no MRUV devemos relembrar e aplicar o conceito de aceleração média.
αm=ΔV/Δt
Δv: Variação de velocidade
Δt: Variação de tempo
Então, considerando a velocidade inicial v0 no instante t0=0s e num instante posterior adquire uma velocidade v num instante de tempo t, temos:
α=ΔV/Δt
α=V-Vo/t-to
Como t0=0s, segue
a=V-V0/t
Isolando V,
V=V0+at
Sabendo-se que a aceleração no MRUV permanece constante podemos calcular a variação do espaço de um móvel no decorrer do tempo através da fórmula:
S=So+Vot+at2/2
Se substituirmos a equação V=vo+at na equação S=So+Vot+at2/2, teremos a equação de Torricelli.
V2=v02+2αΔs
Classificação dos Movimentos 
Classificamos os movimentos em função do comportamento da velocidade e da aceleração escalar.
Em relação a velocidade e a aceleração, podemos ter: 
Se a velocidade e a aceleração têm o mesmo sinal (v> 0 e a > 0; ou v < 0 e a < 0), o movimento é acelerado; 
se a velocidade e a aceleração têm sinais contrário (v > 0 e a < 0; ou v < 0 e a > 0), o movimento é retardado; 
Se a aceleração é nula (a = 0), o movimento é uniforme.
Gráficos do MRUV
Aceleração x Tempo
Como a aceleração é constante temos:
Imagem 1 – Gráficos Aceletação x Tempo
Propriedade gráfica: O diagrama horário da aceleração escalar, nos fornece, numericamente, a variação da velocidade escalar (Δv) através do cálculo da área da figura:
Imagem 2 - Área da Figura
Velocidade x Tempo
 
Imagem 3 –Gráfico Velocidade x Tempo
Propriedade gráfica: A aceleração escalar pode ser obtida numericamente pela inclinação da reta, ou seja, pela tangente do ângulo que a reta do gráfico forma com o eixo do tempo. 
Imagem 4 – Tangente
Posição x Tempo
Imagem 5 – Gráficos Posição x Tempo
Propriedade gráfica: Para determinar a velocidade escalar instantânea (v) num instante (t) qualquer, traçamos uma reta tangente à curva no ponto considerado. Calculamos então a inclinação dessa reta utilizando a tangente do ângulo que ela forma com o eixo do tempo. 
Imagem 6 – Velocidade Escalar
OBJETIVO
Este experimento tem como objetivo medir a velocidade média do movimento retilíneo uniformemente variado e obter a aceleração das retas maximal, minimal e “normal”, bem como representar graficamente os resultados obtidos, utilizando o gráfico de variação do espaço em função do tempo. Após o experimento poderemos observar:
Estudar as características físicas do movimento retilíneo uniforme (MRU) e de suas equações matemáticas; 
Compreender o funcionamento do Plano Inclinado Kersting;
Determinar distâncias e tempos através de régua e cronômetro;
Determinação da velocidade média de um móvel através de medições de deslocamentos e intervalos de tempo; 
EQUIPAMENTO
Para este experimento foi utilizado o Plano Inclinado Kersting além de régua, cronômetro, nível e uma esfera metálica.
Detalhes do equipamento Plano Inclinado Kersting
Marca: Cipede;
Modelo EQ 001.16;
Imagem 7: Plano Inclinado Kersting
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Foi nivelado o Plano Inclinado utilizando um aplicativo de celular para android chamado Bubble Level, após o nivelamento foi demarcado os intervalos para a realização de marcação temporal, para isto, foram feitas 10 marcações com espaço de 5 cm entre elas (denominamos cada marcação como x, por exemplo, X1, X2, X3...). Feita a marcação da distância inclinamos o plano em 1°, e após isso, soltamos o a bola esférica que percorreu o plano em aceleração constante e marcamos com o cronômetro do celular o tempo/intervalo em que o corpo passou pelos pontos demarcados anteriormente. Gerando a tabela de dados a seguir:
	
	
	
	
	
	
	PONTO DE OBSERVAÇÃO
	DISTÂNCIA (cm)
	TEMPO (s)
	
	
	X1
	5,00
	0,87
	
	
	X2
	10,00
	1,60
	
	
	X3
	15,00
	2,15
	
	
	X4
	20,00
	2,58
	
	
	X5
	25,00
	3,01
	
	
	X6
	30,00
	3,41
	
	
	X7
	35,00
	3,77
	
	
	X8
	40,00
	4,13
	
	
	X9
	45,00
	4,55
	
	
	X10
	50,00
	5,26
	
	
	
	
	
	
Tabela 1: Dados do experimento
	Com os dados da Tabela 1, foi feito calculado o desvio médio do eixo da distância e do eixo do tempo, após isso foi feita as demarcações na folha dilog com os respectivos desvios e traçado a reta maximal, minimal e principal.
	Com as retas traçadas foi possível calcular a aceleração de cada reta através da observação do gráfico. Utilizamos a fórmula a=2.10b, onde b é o valor que a reta “corta” o eixo x (da distância).
No próximo Item do relatório está a memória de cálculo do experimento.
MEMÓRIA DE CÁLCULO
Conforme dito anteriormente, primeiro foi calculado o Desvio médio dos eixos do tempo e da distância:
Fórmula:
Desvio Médio da Distância:
Desvio Médio da Tempo:
Com isso temos a seguinte tabela para gerar o gráfico na folha Dilog:
	PONTO DE OBSERVAÇÃO
	DISTÂNCIA (cm)
	TEMPO (s)
	X1
	5,00±12,50
	0,87±3,13
	X2
	10±12,50
	1,60±3,13
	X3
	15,00±12,50
	2,15±3,13
	X4
	20,00±12,50
	2,58±3,13
	X5
	25,00±12,50
	3,01±3,13
	X6
	30,00±12,50
	3,41±3,13
	X7
	35,00±12,50
	3,77±3,13
	X8
	40,00±12,50
	4,13±3,13
	X9
	45,00±12,50
	4,55±3,13
	X10
	50,00±12,50
	5,26±3,13
Tabela 2: Dados do experimento com desvios calculados.
	Após traçar as retas maximal, minimal e principal, observei os pontos que “cortaram” no eixo da distância e calculei a aceleração através da fórmula a=2.10b:
Pprincial = 2,95cm
a = 2.102,95
a = 1782,501876 m/s²
Pmaximal = 0,00012cm
a = 2.100,00012
a = 2000552697 m/s²
Pminimal = 6,40cm
a = 2.106,40
a = 5023772,863 m/s²
CONCLUSÃO
O experimento para investigar o movimento descrito por um móvel em trajetória retilínea através de um espaço demarcado em relação ao tempo,foi realizado com materiais anteriormente citados e ficou demonstradas as principais características do MRUV- Movimento Retilíneo Uniformemente Variado.
Aprendemos a trabalhar com o papel Dilog que nos facilitou na execução das retas sem a necessidade de cálculos logarítmicos.
Constatamos que no MRUV aceleração é constante e no seu gráfico S x T percebemos através da inclinação das retas que seu coeficiente angular é a aceleração do móvel e que esta permanece constante.
Os resultados encontrados em nosso experimento foram bons, pois apesar dos valores que serviram para preencher as tabelas não serem exatamente iguais, eles foram satisfatórios como pudemos observar na hora de traçar as retas e efetuar cálculos de aceleração e montar gráficos que nos ajudaram a fazer a demonstrações necessárias e esperadas ao fim do experimento.
BIBLIOGRAFIA
Movimento Retilíneo Uniformemente Variado, disponível em: <http://www.infoescola.com/fisica/movimento-retilineo-uniformemente-variado/>. Acessado em 23 de setembro de 2015.
MUV – Movimento Uniformemente Variado, disponível em: <http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/Cinematica/muv.php>. Acessado em 23 de setembro de 2015.
Movimento Retilíneo Uniformemente Variado - MRUV, disponível em: < http://ifserv.fis.unb.br/matdid/2_1999/Marlon-Eduardo/mruv.htm>. Acessado em 23 de setembro de 2015.
ANEXOS
Anexo 1: Gráfico em folha Dilog.
Relatório elaborado por: Saulo de Oliveira Leal		7