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Universidade Estácio de Sá Curso de Engenharia Civil Relatório de Física Experimental Para Engenharia Prática 03: MRUV Discentes: Ana Caline Farias Felipe Braga Jéssica Caroline Mário Sérgio Curso: Engenharia Civil Docente: Steferson Aderaldo Disciplina: Física Experimental l NATAL/RN 2016 Ana Caline Farias Felipe Braga Jéssica Caroline Mário Sérgio Relatório de Física Experimental Para Engenharia Prática 03: MRUV Relatório apresentado a disciplina de Física Experimental I Em cumprimento as exigências legais, sob orientação do professor Steferson Aderaldo, para obtenção de nota parcial do semestre. NATAL/RN 2016 RESUMO Este relatório descreve uma experiência feito em um colchão de ar e um carrinho de ar em um trilho de ar ajustados em um ângulo de 20º graus com sensores fotoelétricos e um cronômetro digital. SUMARIO INTRODUÇÃO ................................................................................. 05 OBJETIVOS .......................................................................................06 MATERIAL UTILIZADO ......................................................................06 FUNDAMENTOS ................................................................................07 PROCEDIMENTOS ............................................................................08 QUESTIONÁRIO ................................................................................10 CONCLUSÃO .....................................................................................13 BIBLIOGRAFIA ........................................................................................14 ANEXOS Introdução Teórica Neste experimento da cinemática investigam-se o movimento unidimensional de uma partícula, o movimento retilíneo uniformemente variado utilizando-se o colchão de Ar. Esse tipo de equipamento é projetado para minimizar as forças de atrito, fazendo com que o corpo se desloque sobre um jato de ar comprimido, o que elimina o contato direto entre o corpo e a superfície do trilho, no qual ele desliza. O corpo que desliza sobre o colchão de ar é chamado de carrinho. Ao longo do trilho existem pequenos orifícios regularmente distribuídos por onde sai o ar comprimido fornecido por um gerador de fluxo de ar. Portanto o colchão de ar manterá o carrinho "flutuando" permitindo o seu movimento com um atrito muito reduzido. Para investigar o movimento de uma partícula sujeito a uma resultante de forcas nula, nivela-se o trilho de ar, situação na qual o peso do carrinho deslizante (a partícula) e contrabalançado pela forca normal proporcionada pelo jato de ar. Nesta situação a resultante das forcas ao longo da direção de movimento da partícula, a força de atrito, é bastante minimizada. Em contrapartida, o movimento de uma partícula sob ação de uma forca constante é obtida inclinando-se o trilho de ar em relação a horizontal, de modo que o carrinho desça por ele sob a ação da componente da forca gravitacional, no carrinho, ao longo da direção do trilho. Movimento Retilíneo Uniformemente Variado: Tem Aceleração escalar constante; velocidade escalar variável uniformemente - Dizer que a velocidade varia de maneira uniforme no tempo é afirmar que ela varia em "quantidades" iguais em tempos iguais. 2. OBJETIVOS - Reconhecer o movimento retilíneo uniforme variado (MRUV); - Determinar o deslocamento, a velocidade e a aceleração de móvel com movimento retilíneo uniformemente variado. - Construir gráficos; 3. MATERIAL - 01 colchão de ar com articulador dianteiro com régua de fuso milimétrico (mm); - Regulador angular do trilho; - 01 carrinho; - 03 sensores fotoelétricos - Cronômetro digital; 4- FUNDAMENTOS O MRU demonstra a velocidade que varia uniformemente em razão do tempo, pode ser definido como um movimento de um móvel em relação a uma referencia ao longo de uma reta na qual a sua aceleração sempre será constante, o conceito básico é que à aceleração está sempre relacionado com uma mudança na velocidade. OBS: Nesse tipo de movimento o móvel descreve variações de velocidades iguais em intervalos de tempos iguais. Aceleração: A aceleração de um móvel determina quando a velocidade de um móvel varia em cada segundo. Unidade de aceleração: No MRUV existe dois tipos de movimento: Movimento acelerado e Movimento retardado. Movimento acelerado é quando a força F e a velocidade V do objeto terão o mesmo sentido, ou seja, a força de F terá o mesmo sentido do objeto . a>0 Movimento retardado será o retardamento quando a força F e a velocidade V terá sentidos opostos, ou seja, força F e velocidade V ficarão opostos ao objeto a<0 FUNÇÃO HORARIA DO MRUV S=So+Vot+at²/2 EQUAÇÃO DE TORRICELLI V²=Vo²+2as 5- PROCEDIMENTOS Trilho de ar verificado para saber se está nivelado para que assim o carrinho se movimentar tanto em um sentido como no outro, observado para saber se há variação significativa na velocidade. Determinar um ângulo de inclinação do trilho de ar < =20º Medir a posição dos fotos sensores, a posição do mesmo deve ser medida a partir da extremidade da bandeirola do carrinho, estando o mesmo na posição inicial. Foi feito três medidas de tempo para cada posição do foto sensor, o carrinho deve partir em repouso. Repetido o procedimento anterior para as outras posições indicadas na tabela abaixo. Preenchido os outros claros da tabela. Nº x (cm) Medidas de t (s) Média de t (s) Quadrado de t (s²) v = 2x/t (cm/s) a = 2x/t² (cm/s²) 1 20 0,686 0,686 85,106 13 181,81 0,690 0,684 2 40 1,064 1,065 70,516 18 62,256 1,069 1,062 3 60 1,36o 1,361 64,794 22 34,995 1,365 1,359 QUESTIONÁRIO O que representa o coeficiente angular do gráfico “x versus t”? A velocidade do móvel uma vez em que o coeficiente angular é dado por , o corresponde a metade do percurso (x) andado pelo carrinho. Quais as conclusões tiradas no gráfico de “x versus t” em relação à velocidade? A velocidade cresce de forma linear , ou seja, cresce com variações constantes de acordo com a função V=at que descreve uma reta de coeficiente angular “”. O que representa o coeficiente angular do gráfico x versus t2? A aceleração sofrida pelo corpo, uma vez que a definição da aceleração é justamente , o x corresponde a metade do percurso feito pelo carrinho. Trance, na folha anexa, o gráfico da posição em função do tempo com os dados da tabela. Trance, na folha anexa, o gráfico da posição em função do tempo ao quadrado com os dados da tabela. Trance, na folha anexa, o gráfico da velocidade em função do tempo com os dados obtidos da tabela. Trance, na folha anexa, o gráfico da aceleração em função do tempo, para os dados obtidos na tabela. Determine a aceleração: Pelo gráfico x versus t2 Pelo gráfico v versus t A aceleração de um corpo descendo um plano inclinado sem atrito é a=g x sen(. Compare o valor teórico da aceleração com o valor obtido experimentalmente. Ao se comparar esse valor com os dados obtidos na tabela, pode perceber que há uma certa diferença, pode ser explicada pelo fato de erros a utilização do equipamento, erros de arredondamento, onde se realizava o experimento que não foi um sistema fechado, por isso, sofria influências externas. CONCLUSÃO Nosso experimento para investigar o movimento descrito por um móvel em trajetória retilínea através de medidas de tempo ou sob a ação de uma força resultante constante, foi realizado com materiais anteriormente citados e ficou demonstradas as principaiscaracterísticas do movimento MRUV – Movimento Retilíneo Uniformemente Variado. No MRUV podemos comprovar através da inclinação da reta do gráfico S x T, que o seu coeficiente angular é a aceleração e que permanece constante ao longo do tempo também concluímos que o espaço percorrido pelo móvel pode ser calculado através do gráfico V x T. já a velocidade pode ser encontrada com a área gráfica a x t. BIBLIOGRAFIA http://alunosonline.uol.com.br/fisica/movimento-acelerado-retardado.html http://www.infoescola.com/fisica/movimento-retilineo-uniformemente-variado/ http://brasilescola.uol.com.br/matematica/calculo-coeficiente-angular-uma-reta.htm http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/matematica/inclinacao-coeficiente-angular-uma-reta.htm ANEXO
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