FÍSICA EXPERIMENTAL I - 4 - MRUV

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FÍSICA EXPERIMENTAL I
MOVIMENTO RETÍLÍNIO UNIFORME (MRU)
FÍSICA EXPERIMENTAL I
RELATÓRIO DA EXPERIÊNCIA Nº 4
 MOVIMENTO RETILÍNIO UNIFORMEMENTE VARIÁVEL (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 de um trilho de colchão de ar;
Observar e caracterizar o movimento retilíneo uniformemente variável em um objeto móvel;
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; 
Verificar que a velocidade média para deslocamentos iguais é igual à velocidade média para deslocamentos não iguais, para um móvel com movimento retilíneo e uniformemente variável.
EQUIPAMENTO
Para este experimento foi utilizado O Colchão de Ar Linear, Gerador de Fluxo de Ar, Carrinho Deslizante, Cronômetro Digital, Régua, Sensore Fotoelétrico, Nível (Aplicativo de celular) e Régua.
Detalhes do equipamento Trilho de Ar
Marca: Cipede;
Modelo EQ 820C;
Imagem 7: Trilho de Ar
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Foi nivelado o Trilho de Ar utilizando um aplicativo de celular para android chamado Bubble Level, foi escolhido o ângulo de 2º, após foi configurado o cronômetro digital para coletar os dados do sensor que seria utilizado, para este experimento utilizamos somente um sensor. Feita a configuração, ligamos o fluxo de ar, posicionamos o carrinho próximo ao sensor e o soltamos, assim o sensor junto ao cronômetro registrou o tempo nas marcações do carrinho gerando os seguintes dados: 
	PONTO
	DISTÂNCIA (mm)
	TEMPO (s)
	X1
	18,00
	0,27175
	X2
	36,00
	0,40725
	X3
	54,00
	0,51230
	X4
	72,00
	0,60080
	X5
	90,00
	0,67955
	X6
	108,00
	0,75055
	X7
	126,00
	0,81590
	X8
	144,00
	0,87705
	X9
	162,00
	0,93425
	X10
	180,00
	0,98840
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:
Fórmulas:
 e σ
Desvio Médio da Distância:
Desvio Médio da Tempo:
Cálculo da Aceleração:
Sendo a=2x/t²
X1 -> a=2.18/0,27175² = 487,48740mm/s²
X2 -> a=2.36/0,40725² = 434,12051mm/s²
X3 -> a=2.54/0,51230² = 411,50493mm/s²
X4 -> a=2.72/0,60008² = 398,93546mm/s²
X5-> a=2.90/0,67955² = 389,78908mm/s²
X6 -> a=2.108/0,0,75055² = 383,43742mm/s²
X7 -> a=2.126/0,0,81590² = 378,55298mm/s²
X8 -> a=2.144/0,87705² = 374,40685mm/2²
X9 -> a=2.162/0,93425² = 371,20926mm/s²
X10-> a=2.180/0,98840² = 368,49961mm/s²
Cálculo da Aceleração Média :
a=2.99/0,68378² = 423,47951mms²
Com isso temos a seguinte tabela para gerar o gráfico na folha Dilog:
	PONTO
	DISTÂNCIA (mm)
	TEMPO (s)
	X1
	18,00±51,75
	0,27175±0,18945
	X2
	36,00±51,75
	0,40725±0,18945
	X3
	54,00±51,75
	0,51230±0,18945
	X4
	72,00±51,75
	0,60080±0,18945
	X5
	90,00±51,75
	0,67955±0,18945
	X6
	108,00±51,75
	0,75055±0,18945
	X7
	126,00±51,75
	0,81590±0,18945
	X8
	144,00±51,75
	0,87705±0,18945
	X9
	162,00±51,75
	0,93425±0,18945
	X10
	180,00±51,75
	0,98840±0,18945
Tabela 2: Dados do experimento com desvios calculados.
FOTOS DO EXPERIMENTO
Imagem 8: Cronômetro Digital
Imagem 9:Trilho de ar linear
Imagem 10: Sensor
Imagem 10: Carrinho
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.
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.
Relatório elaborado por: Saulo de Oliveira Leal		8