Experimento 2.2 - MRUV

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UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA
INSTITUTO DE FÍSICA
DISCIPLINA : FÍSICA 1 EXPERIMENTAL TURMA C
1º SEMESTRE 2015
RELATÓRIO DO EXPERIMENTO 2.2
DATAS DE RELIZAÇÃO: 31/03/2015 e 07/04/2015 e 19/05/2015
GRUPO: 2
ALUNOS: ANDRÉ FILIPE DA CONCEIÇÃO – 15/0005547
BRUNO CORDEIRO MENDES – 15/0007094
DAVI HUGO SATELES FELINTO – 15/0094361
EMILY SOUZA RODRIGUES - 15/0009101
Título: MOVIMENTO RETILINEO UNIFORMEMENTE VARIADO
1.Objetivo
Obter as equações que descrevem a cinemática do movimento de um carrinho quando ele se desloca,
sob ação de uma força constante, em linha reta sobre um trilho de ar.
2.Fundamentação teórica
Se o fio não esticar, o carrinho e o peso percorrem a mesma distância em intervalos de tempos
iguais, ou seja, eles possuem a mesma velocidade escalar. Quando eles mudam de velocidade, elas variam
em intervalos de tempos iguais, logo possuem acelerações de mesmo módulo. Usando a segunda lei de
Newton, têm-se:
T=m'⋅a e m⋅2⋅g+(−T )=m⋅2⋅a
Sendo m, a massa suspensa, m', a massa do carrinho e, T, a tração exercida pelo fio, sobre os corpos.
Juntando as duas equações têm-se:
m⋅g=(m'+m)⋅a , ou seja, P=(m'+m)⋅a
Se as massas dos corpos permanecem constantes, então, espera-se que o carrinho se movimente em
linha reta com aceleração constante.
As equações que descrevem o movimento do carrinho devem ser: 
S=So+Vo⋅t+ a⋅t
2
2
, V=Vo+a⋅t e V 2=Vo2+2⋅a⋅ΔS
3.Dados Experimentais
O experimento consiste em colocar em um trilho de ar um carrinho preso a um fio que passa por
uma roldana e termina com uma massa que puxará ele em direção a um sensor que medirá o tempo no
qual o objeto leva para realizar o deslocamento e o que interromperá o sensor. O carrinho ficará parado,
pois um eletroímã se prenderá a ele. O procedimento será determinar 8 deslocamentos (ΔS) diferentes,
que possuem a mesma posição inicial (So), e após determinar os deslocamentos, medir o tempo de
deslocamento (t) com que o carrinho passa pelo sensor do trilho - repetir o processo 5 vezes - e depois
calcular o erro absoluto desse tempo. Em seguida será calculado o intervalo de tempo (Δt) que o pino,
que se encontra em cima do carrinho, gasta para passar pelo sensor anexado ao trilho de ar - repetir o
procedimento 5 vezes, depois calcular o seu erro absoluto. O Δt permitirá calcular a velocidade
instantânea (Vm) no final das análises.
Figura 1- Representação do experimento
 
Tabela 1 - Deslocamento, tempo de deslocamento e velocidade instantânea no final do deslocamento
ΔS±Δ(ΔS) (m) t ±Δt (s) V ±ΔV (m/s)
0,100 ± 0,001 0,432 ± 0,002 0,459 ± 0,033
0,200 ± 0,001 0,616 ± 0,002 0,643 ± 0,065
0,300 ± 0,001 0,755 ± 0,001 0,784 ± 0,115
0,400 ± 0,001 0,866 ± 0,003 0,919 ± 0,132
0,500 ± 0,001 0,964 ± 0,003 1,037 ± 0,202
0,600 ± 0,001 1,059 ± 0,003 1,072 ± 0,179
0,700 ± 0,001 1,148 ± 0,003 1,191 ± 0,275
0,800 ± 0,001 1,223 ± 0,003 1,286 ± 0,258
4. Análise de dados:
1.Estimativa da aceleração
1.1.Peso suspenso: P=m⋅g→P=0,02820⋅9,78=0,27580±0,00020 N
1.2.Massa do conjunto = 0,24538 ± 0,00003 Kg
1.3.Aceleração = a=
P
(m'+m)
→a=1,12m / s ²
2. Gráfico de deslocamento versus tempo e
obtenha a equação ΔS = f(t). 
Equação resultante: ΔS=0,533⋅t ²
A = deslocamento inicial = - 0.629 ± 0,003 m
B = velocidade = 2,004 ± 0,009 m/s
Os resultados obtidos não foram os esperados, mas podem ser justificados pelos arredondamentos do
gráfico. 
A aceleração encontrada pelo gráfico foi de 1,06m/s² e a aceleração encontrada anteriormente foi de
1,12 m/s², apesar de discrepantes ficaram próximos, podendo essa diferença ser explicada pelos
arredondamentos feitos no gráfico.
Para achar a aceleração teórica por meio do gráfico foi utilizado: 
a
2
×t ²=0,533×t ²
3. Gráfico de velocidade versus tempo e obtenha a equação de V= f(t).
Equação resultante: V=0,012+1,03⋅t
A = velocidade inicial = 0,012 ± 0,026 m/s
B = aceleração = 1,03 ± 0,03 m/s²
Os valores encontrados ficaram próximos dos
esperados.
 
A aceleração encontrada por meio do gráfico
de deslocamento versus tempo não é discrepante
da encontrada por meio desse gráfico. 
4. Gráfico de velocidade ao quadrado versus deslocamento e obtenha a equação V² = f (ΔS).
Equação resultante: V ²=0,014+2,02⋅t
A = (velocidade inicial)² = 0,014 ± 0,032 m²/s²
B = aceleração = 2,02 ± 0,06 m/s²
Os valores encontrados não ficaram próximos
dos esperados, provavelmente, pelos
arredondamentos feitos nos valores para melhor
adequar ao gráfico.
A aceleração encontra por meio desse gráfico
é muito discrepante se comparada com as
aceleração encontradas anteriormente, pelos
gráficos e pelo peso. Essa intensificação da
discrepância pode ser justificada pela velocidade
ter sido elevada ao quadrado, intensificando
pequenas variações, que quando elevadas ao quadrado se tornam grandes.
4. Conclusão
Por meio dos gráficos foram obtidas três equações:
ΔS=0,533⋅t ² , V=0,012+1,03⋅t e V ²=0,014+2,02⋅t
E por meio da análise desses três gráficos foi possível calcular três valores estimados para a
aceleração do sistema, 1,06 m/s², 1,03 ± 0,03 m/s² e 2,02 ± 0,06 m/s², além do calculado inicialmente, por
meio da força peso, 1,12 m/s². Analisando esses quatro valores estimados da aceleração do sistema o
valor mais confiável é 1,06 m/s², pois encontra-se dentro da margem de erro de dois dois valores
calculados e está, apesar da discrepância, próximo do valor encontrado por meio da força peso (se
arredondado para dois algarismos significativos, têm-se 1,1 m/s² e 1,1 m/s²).