EDS Lab 4 Utilizando Graficos Repr Mov Fisica mecanica

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Fisica Mecânica 
Aula 4 - Utilizando Gráficos para representar Movimentos 
 
Edvilson Simioni Centro Universitário Uninter Pap. Endereço: Rua Getúlio Vargas 488-E Centro CEP:78455-000 Lucas do Rio Verde - Mato Grosso - Brasil E-mail: edvilsonsimioni@gmail.com 
Resumo 
Por meio de gráficos, fica mais facil visualizar o movimento de objetos. A velocidade do movimento pode ser determinada a partir de um gráfico da posiçao do móvel em funçao do tempo. Assim podemos aprender como diferentes tipos de gráficos descrevem o movimento de objetos. 
 Palavras chave: gráficos, movimento, e móvel. 
 
Introdução 
 Gráficos de linha são utilizados para descrever o movimento de objetos, como uma esfera Rolando, um carro andando ou um avião voando. Há diferentes maneiras de representar um movimento em gráficos, e cada uma delas ressalta diversas propriedades do movimento. Gráficos de deslocamento, gráficos x vs. y e gráficos de velocidade podem todos ser usados para representar o mesmo movimento, porém cada gráfico utiliza dados distintos e revela informações variadas. Muitas informações podem ser extraídas ao ler um gráfico com cuidado e atenção dependendo do detalhamento e informações contidas nele. 
 
Procedimento Experimental 
 1 – Iniciado o Virtual Physics e selecionado Graphing Motion, na bancada de mecânica (Mechanics). 2 – Para o primeiro experimento será utilizada uma esfera de 10kg sobre uma bancada, e um embolo, para golpear a esfera. Será registrado o movimento a posição e velocidade da esfera durante um intervalo de tempo no Lab book. Os dados serão utilizados para confeccionar diferentes gráficos. botão (recording), e acionando o embolo, no botão Force a 3 – Registrando os dados esfera rola sobre a bancada até bater na parede, pausando o experimento, botão Pause. No Lab book aparece o link com a posição e a velocidade da esfera e tempo. 
4 – Aperte o botao Reset e repita o experimento com uma esfera de massa menor, usando a seçao Objects no dispositivo para alterar parâmetros (Parameters), 8kg. Altere o angulo para 90º, para que o embolo preso a esfera, golpeie para cima. No Lab book, serão feitos dois registros informando a massa e a direçao correspondentes a cada registro. 5 – Ao reiniciar o experimento, na seção Objects alterar os parâmetros, mudando a elasticidade para 1, a esfera irá retornar ao chegar na parede, só aperte o botão Pause depois que a esfera rebater na parede e retornar à posição inicial (x = 0). Esse link será nomeado como “Bate e volta” no Lab book. 6 – O outro experimento será mantida a elasticidade em 1 e o ângulo do embolo passa para 30°. Realizando o experimento somente é concluído após a esfera bater em duas paredes, sendo que ficará registrado no Lab book como “Bate 2 vezes”. 
Análise 
 
1 – Gráfico Experimento 1: para demonstrar os dados do primeiro experimento, serão utilizadas as informações do link do Lab book (Tabela 1), onde faremos um comparativo entre tempo e distancia de duas esferas, com massa de 10kg e 8kg que foram golpeadas com mesma intensidade porem uma na horizontal e outra na vertical. 
 
Tabela 1 
 
t esfera 10kg) D esfera 10kg Tempo(8kg) Distancia(8Kg) 
0,000 0,000 0,000 0,000 
0,838 2,836 0,706 2,715 
1,311 4,728 1,311 5,541 
1,774 6,580 1,624 7,105 
2,228 8,396 1,729 7,830 
2,924 11,180 1,842 8,395 
3,397 12,972 1,957 8,970 
3,878 14,596 2,069 9,530 
4,087 15,332 2,182 10,095 
4,202 16,192 2,294 10,655 
4,311 16,728 2,411 11,235 
4,428 17,196 2,524 11,805 
4,541 17,744 2,638 12,375 
4,776 18,588 2,751 12,940 
4,891 19,048 2,865 13,510 
5,027 19,692 2,979 14,080 
5,047 19,872 3,093 14,650 
5,058 20,153 3,283 15,142 
 
 
Gráfico 1 
 
 
 CONCLUSÃO Os pontos representados no gráfico da tabela demonstram que existe relação entre a posição e o instante de tempo durante o movimento. O que diferencia essas duas retas é o grau de lançamento das esferas em relação ao eixo X, e fica demonstrado que mesmo a esfera com menor massa, pelo fato de movimentar-se verticalmente sofre com a força da gravidade, a velocidade é menor e consequentemente o tempo para atingir a parede torna-se maior. 
Interpretando dados 
 
2 - O que cada ponto representa no gráfico? R: Cada ponto representa a posição de uma esfera em determinado instante. 3.1 - O que diferencia as duas retas que você desenhou no gráfico? R: O que diferencia a declividade das retas são suas cores. 3.2 - O que a declividade das retas lhe informa sobre cada esfera? R: A declividade das retas informa a velocidade das esferas, quanto maior a inclinação da reta, maior a velocidade da esfera. 
2 – Gráfico Experimento 2: No terceiro link do Lab book visualizamos os dados do primeiro experimento com a esfera rebatendo, apresentados na tabela 2. Serão elaborados dois gráficos demonstrando a distância percorrida pela esfera versus o tempo, Gráfico 1 e, outro, representando a velocidade versus o tempo, gráfico 2. 
 
 
0,000
5,000
10,000
15,000
20,000
25,000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Experimento ComparativoEsfera 10kg em 0° e Esfera 8kg 90°
t esfera (10kg) D esfera 10kg tempo (8kg) Distancia(8Kg)
Tabela 2 
Tempo(S) Distância(m) velocidade(m/s) 
0,000 0,000 0,000 
0,755 2,636 4,000 
1,217 4,484 4,000 
1,696 6,401 4,000 
2,156 8,241 4,000 
2,627 10,124 4,000 
3,084 11,952 4,000 
3,554 13,832 4,000 
4,017 15,684 4,000 
4,487 17,564 4,000 
4,965 19,476 4,000 
5,422 18,696 -4,000 
5,885 16,844 -4,000 
6,354 14,968 -4,000 
6,816 13,121 -4,000 
7,282 11,256 -4,000 
7,755 9,364 -4,000 
8,225 7,484 -4,000 
8,676 5,681 -4,000 
9,137 3,836 -4,000 
9,605 1,964 -4,000 
10,066 0,121 -4,000 
 Gráfico 2 Gráfico 3 
 CONCLUSAO Neste experimento podemos notar que a esfera inicia na posição x=0 e conclui o movimento no ponto inicial, a velocidade é constante. 
10,066
Maior distancia 19,476
Ponto Inicial
0,000
5,000
10,000
15,000
20,000
25,000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
Experimento Bate e voltaTempo (s) X Distancia (m)
Tempo(S) Distância(m)
-6,000
-4,000
-2,000
0,000
2,000
4,000
6,000
8,000
10,000
12,000
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21
Experimento Bate e voltaTempo (s) X Velocidade (m/s)
Tempo(S) velocidade(m/s)
 5.1 - Quando a esfera retornou à posição inicial (x = 0), qual foi o deslocamento total? R: O deslocamento total após a esfera retornar à posição inicial foi igual à posição inicial, então seu deslocamento é zero. 5.2 - A velocidade da esfera foi alterada depois de ter batido na parede? R: Após a esfera bater na parede sua velocidade não foi alterada, apenas houve a mudança de sentindo da esfera. 
 
3 – Gráfico Experimento 3: O link “Bate 2 vezes” será utilizado para a tabela 3 e confeccionar o gráfico 5. Este experimento é para demonstrar a posição da esfera. Tabela 3 
x(m) y(m) 
0,000 0,000 
1,656 0,956 
4,493 2,594 
8,075 4,662 
10,628 6,136 
13,552 7,824 
16,472 9,510 
19,347 11,170 
17,767 12,836 
14,026 14,996 
 Gráfico 4 
 7 - Você desenhou diferentes tipos de gráficos. Como cada gráfico representa diferentes informações? 
0,000
0,956
2,594
4,662
6,136
7,824
9,510
11,170
12,836
14,996
0,000
2,000
4,000
6,000
8,000
10,000
12,000
14,000
16,000
0,000 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000
Experimento Bate duas vezesDemonstração da trajetória da esfera
R: Observando os eixos dos gráficos, pois cada eixo pode representar uma informação distinta. No primeiro gráfico temos posição X tempo, o que pode indicar, por meio de sua declividade, a velocidade, nos permitindo observar a posição da esfera a cada instante. No segundo gráfico temos um gráfico de velocidade total X tempo, que pode nos indicar, por exemplo, o sentido do movimento, a velocidade da esfera a cada instante e até mesmo a distância total percorrida. No próximo gráfico tivemos um gráficode posição espacial, representando a posição da esfera no espaço em duas dimensões em que é possível localizar a esfera a cada instante, que é possível calcular a velocidades nos eixos x e y, além da velocidade total a partir desses dados. Conclusão A partir das conclusões é possível trabalhar conceitos como vetores, velocidade vetorial, conceitos de área e distância percorrida graficamente. É possível ainda levantar pontos como aceleração a partir de gráficos de velocidade, obter equações de movimento a partir de gráficos. 
REFERENCIAS 
Woodfield, Brian F. 
Virtual Lab física : manual / Brian F. Woodfield...[et al.] ; tradução Talita Marques 
Zupo. -- 1. ed. -- São Paulo : Pearson Prentice Hall, 2012.