Relatório 01 MRU

Prévia do material em texto

CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA AGROALIMENTAR
UNIDADE ACADÊMICA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA AMBIENTAL
CAMPUS DE POMBAL
DISCIPLINA: Laboratório de Física 
PROFESSOR: 
MRU (MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME)
RELATÓRIO Nº: 01
AUTOR: 
MATRÍCULA: 
TURMA: 
REALIZAÇÃO DE EXPERIMENTO: 
Relatório apresentado à disciplina de Laboratório de Física do Curso de Engenharia Ambiental Como pré-requisito para obtenção parcial de nota.
Pombal/PB
RESUMO
Este experimento teve como objetivo demonstrar o Movimento Retilíneo Uniforme (MRU), onde um carrinho sai de uma posição inicial e percorre um trilho de ar. A partir desse momento registram-se os intervalos de tempo, possibilitando-se posteriormente o cálculo das velocidades de cada deslocamento e dá média dos mesmos. Através dos dados obtidos foi possível determinar os desvios da velocidade e compará-los com o desvio percentual tolerado para esse experimento. Além disso, encontrou-se os coeficientes angulares e lineares para a construção de gráficos. Os gráficos da posição em função do tempo X=f(t) e V=f(t), encontram-se em anexo no final desse trabalho. 
INTRODUÇÃO
O movimento retilíneo uniforme ocorre quando um corpo se desloca com velocidade constante, ao longo de uma trajetória retilínea em relação a um referencial. Diz-se que o móvel percorreu distâncias iguais em intervalos de tempo iguais. No MRU a velocidade média assim como sua velocidade instantânea são iguais. Inicialmente consideramos que para definirmos a velocidade de um móvel no MRU, basta “trabalharmos” com a principal fórmula que descreve este movimento, vejamos;
V=ΔS/ΔT
Onde;
Δs= variação de espaço ou descolamento
Δt= variação de tempo, ou intervalo de tempo
MATERIAIS E MÉTODOS
1 Compressor
1 Cronômetro
1 Trilho
5 Censores fotoelétricos
1 Chave liga-desliga
1 Eletroímã
Nesse experimento utilizou-se um trilho de ar, com cinco sensores fotoelétricos distribuídos ao longo do trilho. Posicionou-se o primeiro sensor na posição X=0,44m e o conectou ao terminal S1 do cronômetro, fazendo o mesmo com os demais sensores nas posições X=0,58m, X=0,72m, X=0,86m E X=1,00m respectivamente, conectando seus cabos aos terminais S2, S3, S4 e S5 do cronômetro. Com um cabo apropriado conectou-se uma chave liga-desliga ao cronômetro. A chave simples (liga/desliga) é utilizada, pois ao apertar ligar prende-se o carrinho ao eletroímã e, para que o mesmo seja liberado aperta-se em desligar, sendo assim, quando o compressor de ar for ligado serão obtidos tempos de acordo com cada sensor. 
Ligou-se o cronômetro, e então fixou-se o carrinho no eletroímã com o ajuste da tensão aplicada ao mesmo. Ajustou-se o cronometro na função (F1) onde, nesta função o cronômetro mede o intervalo de tempo que o carrinho utilizará no deslocamento entre cada sensor. Em seguida, ligou-se o compressor de ar e desligou-se a chave simples (liga/desliga) rapidamente. Então, observou-se os valores dos tempos marcados no cronômetro. O experimento foi realizado 3 vezes, sempre anotando-se os tempos que eram obtidos.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
	
	TESTE 1
	TESTE2
	TESTE 3 
	MÉDIA
	t1
	0,302
	0,286
	0,285
	0,291
	t2
	0,605
	0,574
	0,570
	0,583
	t3
	0,898
	0,855
	0,848
	0,848
	t4
	1,184
	1,130
	1,120
	1,120
	Tabela 1: Tempos e médias obtidos do experimento.
Calculo da Variação do Deslocamento ΔX(m)
ΔX(1) = 0,58 - 0,44 = 0,14 m
ΔX(2) = 0,72 – 0,44 = 0,28 m
ΔX(3) = 0,86 – 0,44 = 0,42 m
ΔX(4) = 1 – 0,44 = 0,56 m
Calculo da Velocidade
Utilizou-se a expressão: , para calcular a velocidade em que se movimentou o carrinho.
V1= 0,481 m/s
V2= 0,480 m/s
V3= 0,484 m/s
V4= 0,489 m/s
Com estes cálculos encontramos os seguintes resultados:
	Nº
	X0(m) 
	X(m)
	
	t(s)
	V(m/s)
	1
	0,44
	0,58
	0,14
	0,291
	0,481
	2
	0,44
	0,72
	0,28
	0,583
	0,480
	3
	0,44
	0,86
	0,42
	0,867
	0,484
	4
	0,44
	1,00
	0,56
	1,145
	0,489
	
	
	
	
	MÉDIA
	0,483
Tabela 2: Posições do objeto, velocidades e tempos.
Determinação da tolerância de Desvio Percentual.
O cálculo do desvio serve para verificar se durante o movimento feito pelo carrinho a aceleração permaneceu constante. Utilizou-se a formula:
				
D1= 
D2= 
D3=
D4=
De acordo com os resultados obtidos nos cálculos dos desvios da velocidade, e considerando a tolerância de desvios (5%), podemos afirmar que a velocidade permaneceu constante.
Elaboração do gráfico X = f(t): Posição em função do tempo
	T(s)
	0,0
	0,291
	0,583
	0,867
	1,145
	X(m)
	0,44
	0,58
	0,72
	0,86
	1,00
Tabela 3: Distâncias percorridas pelo objeto em função do tempo.
Determinação dos módulos das Escalas
	Escala 
Ex = 21,83 cm/s
	Escala 
Ey =15,00 cm/s
	P/t = 0 0×21,83 = 0,00
	P/x =0,44 0,44×15,00 = 6,60
	P/t = 0,291 0,291×21,83 = 6,30
	P/x =0,58 0,58×15,00 = 8,70
	P/t = 0,583 0,583×21,83 = 12,70
	P/x =0,72 0,72×15,00 = 10,80
	P/t = 0,867 0,867×21,83 = 18,90
	P/x =0,86 0,86×15,00 = 12,90
	P/t = 1,145 1,145×21,83 = 25,00
	P/x =1,00 1,00×15,00 = 15,00
Métodos Mínimos Quadrados 
Calculo dos coeficientes “a” e “b”
0,49
Sendo assim, pode-se dizer que o Coeficiente linear está relacionado ao lugar onde a reta esta posicionada em relação ao eixo y, e o Coeficiente angular está relacionado ao ângulo que a reta faz com o eixo x, ou seja, é a tangente do ângulo. 
Pontos para traçar a Reta (P1, P2)
Atribui-se valores para x, a partir da equação: y= ax + b
 P/x = 0,1
Y = 0,49 0,1 + 0,42 = 0,469 Ponto 1 = (0,1; 0,469)
P/ X = 0,9
Y = 0,49 0,9 + 0,42 = 0,861 Ponto 2 = (0,9; 0,861)
	Escala 
Ex = 21,83 cm/s
	Escala 
Ey =15,00 cm/s
	P/t = 0,1 0,1×21,83 = 2,2
	P/x =0,469 0,469×15,00 = 7
	P/t = 0,9 0,9×21,83 = 19,6
	P/x =0,861 0,861×15,00 = 12,9
Tabela 4: Valores de tempo e posição, acrescida dos pontos P1 e P2 de acordo com valores aleatórios aplicados na função.
Anexo: O gráfico obtido é uma linha reta, logo, o móvel percorreu distâncias iguais em intervalos de tempo iguais. Então a velocidade é constante.
	
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Diante dos resultados obtidos nos cálculos das velocidades, podemos verificar que as mesmas mantiveram-se constante. Levando em consideração que, a tolerância de desvio admitida foi de 5%, observou-se que os desvios obtidos pelas velocidades permaneceram dentro do limite de tolerância. Logo, como a velocidade manteve-se constante ao longo da trajetória percorrida pelo carrinho, o experimento se encaixa nas características de um Movimento Retilíneo Uniforme (MRU).
REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS
MáXIMO, Antônio; ALVARENGA, Beatriz. Física: Ensino Médio. 1. ed. São Paulo: Scipione, 2006. p. 37-39. 1 v.
Info Escola, Movimento Retilíneo Uniforme. Disponível em: < http://www.infoescola.com/fisica/movimento-retilineo-uniforme/>. Acesso em 23 de fevereiro de 2016.