Relatorio MRUV no plano inclinado Kersting - Edson

Prévia do material em texto

Universidade Estácio de Sá 
Física Experimental I
MRUV no plano inclinado Kersting.
Nomes: Emerson Clayton, Carlos Roberto, Daniel Honório, Jorceir Lima
Turma nº 3285 – Sexta-Feira – Noite – 1º Horário
O objetivo deste experimento é analisar o movimento feito pela esfera em um plano inclinado com MRUV, movimento retilíneo uniformemente variado, demonstrar que a velocidade e aceleração variam uniformemente em razão ao tempo. O MRUV é definido como um movimento de um móvel em relação a um referencial ao longo de uma reta, na qual sua aceleração é sempre constante.
 
I. INTRODUÇÃO E FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
O estudo dos fundamentos teóricos do Movimento Retilíneo Uniformemente Variado é o objetivo da realização deste experimento, tal como a obtenção das equações de movimento de um corpo a ele submetido.
Na natureza, existem vários exemplos de movimentos cuja velocidade aumenta a uma taxa constante, significando que em um instante qualquer, a velocidade é proporcional ao tempo, sendo então uma função de tempo. Sendo assim, conclui- se que a distância percorrida não deve ser proporcional a t mas sim a t2. De acordo com HALLIDAY, RESNICK, WALKER (1996), um movimento que varia uniformemente com o tempo deve ocorrer quando a força resultante que atua sobre o corpo é constante. Para isso, usa- se a própria força de atração gravitacional, seguindo- se o desenvolvimento de algumas equações de MRUV.
O movimento retilíneo uniformemente variado apresenta as grandezas vetoriais deslocamento, velocidade e aceleração ao longo de uma reta. Isto facilita bastante a determinação das relações entre elas. O MRUV se caracteriza pelos seguintes conceitos:
A aceleração é constante, como consequência, a velocidade varia uniformemente. A aceleração é o quociente da variação de velocidade pelo intervalo de tempo correspondente:
 A velocidade não permanece constante; aumenta ou diminui ao longo do tempo, conforme o valor da aceleração comunicada.
Velocidade escalar média Vm é o quociente da variação de espaço pelo intervalo de tempo correspondente:
Velocidade escalar instantânea V é o limite da velocidade escalar média quando tende a zero. As unidades de velocidade escalar são: cm/s, m/s, km/h, etc. 
A posição ocupada pelo móvel e a distância percorrida são determinadas pelas fórmulas:
	
	ou
	
Apenas no MRUV a velocidade escalar média é a média aritmética das velocidades escalares instantâneas.
II. DESCRIÇÃO DO EXPERIMENTO
 Para produzir um movimento retilíneo uniformemente variado, utilizamos o plano inclinado Kersting, ajustado para 2 graus de inclinação, e percorrido por uma esfera em um movimento com atrito desprezível.
 Em seguida foram cronometrados os tempos de deslocamento da esfera em um percurso de 100 mm, 200 mm, 300 mm e 400 mm. Para todos os deslocamentos a esfera foi abandonada na posição zero do plano inclinado.
 Para cada percurso mediu-se os tempos, com auxílio de um cronômetro, e considerado para efeitos de cálculos a média destes tempos de acordo com a equação: 
tméd = ∑ti/n (para a determinação do tempo médio) (1) 
 Onde: 
 ∑ti= somatória dos tempos medidos. 
 n= número de tempos observados.
 
 Com o tempo de seus respectivos deslocamentos calculou-se a velocidade adquirida pelo corpo através do produto da variação de espaço percorrido e da variação de tempo.
O próximo passo foi calcular a aceleração da esfera para cada deslocamento, sendo obtida pelo produto da velocidade e do tempo. 
 
III. RESULTADOS OBTIDOS
	∆x
	∆t
	V (mm/seg)
	ACELARAÇÃO
( mm/seg2)
	0 a 100
	1,06
	94,34
	89
	0 a 200
	1,46
	136,98
	93,82
	0 a 300
	1,77
	169,49
	95,76
	0 a 400
	2,03
	197,04
	97,06
IV. RELAÇÃO ENTRE TEORIA E RESULTADOS EXPERIMENTAIS
A partir da realização deste experimento foi possível visualizar o conceito de Movimento Retilíneo Uniformemente Variado. Os valores obtidos experimentalmente possibilitaram o cálculo da velocidade e da aceleração da bola ao rolar pelo trilho e a construção de gráficos que ilustram o movimento desta partícula durante sua trajetória. Pode-se notar também a variação da velocidade nos diferentes intervalos de tempo observados, o que propicia a análise da aceleração da partícula durante a prática.
V. CONCLUSÃO
Através deste experimento observamos que a velocidade e a aceleração têm estreita relação com as forças que atuam sobre um corpo e que explicam o movimento. Observando os gráficos percebemos que a aceleração não é totalmente constante e que a velocidade sofreu variações iguais em intervalos de tempos iguais. 
O que comprova a definição do movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV) cuja aceleração é quase constante e a velocidade em função do tempo é regido pela função linear. Os resultados obtidos não foram compatíveis com as análises teóricas, pois a aceleração não é constante. Analisando o sistema do corpo, podemos ver que foi acelerado devido à ação do peso do corpo. 
 
VI. REFERÊNCIAS
[1]. Halliday, D.; Resnick, R.; Krane, K. S.; Física, Vol. 1 – LTC, 1996, 4a Ed. 
[2]. Halliday, D.; Resnick, R.; Walker, J. Fundamentals of Physics Extended, Wiley, 2008, 8th Ed.