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Ministério da Educação Universidade Tecnológica Federal do Paraná Campus Cornélio Procópio LABORATÓRIO DE FÍSICA I - Prof. Hélio Saito Disciplina: FI31B Engenharia de Controle e Automação - Turma A12 Atividade 4 - Movimento Retilíneo Uniforme (M.R.U.) Nomes: - Estevan Kich Grecco R.A. 1836102 - Matheus Oliveira Pereira R.A. 1828339 - Paulo Henrique Arizono Lima R.A. 1830074 - Pedro Henrique Rupp Machado R.A. 1828355 - Yuri Gabriel Rahmeier Souza R.A. 1829599 TÍTULO DO EXPERIMENTO Movimento Retilíneo Uniforme (M.R.U.). OBJETIVOS DO EXPERIMENTO Construir e interpretar o gráfico do movimento retilíneo uniforme (M.R.U.) a partir dos dados experimentais obtidos conseguire determinar o valor da velocidade. EQUIPAMENTOS Utilizaremos um trilho de ar, um carrinho deslizante, sensores fotoelétricos, um gerador de fluxo de ar e um cronômetro digital. FUNDAMENTOS TEÓRICOS PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS E OBTENÇÃO DE DADOS Colocaremos o eletroímã no extremo do trilho e faremos um ajuste para que a distância entre o carrinho e o primeiro sensor seja igual a 200,0 mm. Posicionaremos o primeiro sensor, que aciona o cronômetro, na posição (posição inicial e ) e conectaremos o cabo ao terminal START () do cronômetro. A medida 200,0mm ficará compreendida entre o meio do sensor ao centro do carrinho. Posicionaremos o segundo sensor, que desliga o cronômetro, na posição (posição ) e conectaremos o cabo ao terminal STOP () do cronômetro. Posicionaremos os outros sensores (// ) e conectaremos os cabos terminais , e do cronômetro. Ligaremos o eletroímã e ajustaremos a tensão aplicada ao eletroímã para que o carrinho não fique muito fixo.Colocaremos uma massa de 50g na extremidade do barbante. (Obs. A massa na ponta do barbante terá que cair no chão antes que o carrinho passe pelo primeiro sensor). Acionaremos o cronômetro, e coletaremos os dados de tempo indicados no cronômetro. Repetiremos o experimento 10 vezes e registramos os valores de tempo indicados por cada contador na tabela abaixo. Tabela 1: Tempo em função da posição POSIÇÃO (mm) ± 0,5 mm N ± 0,0001 s ± 0,0001 s ± 0,0001 s ± 0,0001 s ± 0,0001 s 1 0,0000 0,2508 0,5091 0,7659 1,0024 2 0,0000 0,2403 0,4875 0,7336 0,9605 3 0,0000 0,2437 0,4954 0,7462 0,9770 4 0,0000 0,2405 0,4878 0,7327 0,9588 5 0,0000 0,2391 0,4840 0,7264 0,9499 6 0,0000 0,2406 0,4878 0,7330 0,9590 7 0,0000 0,2396 0,4864 0,7327 0,9599 8 0,0000 0,2292 0,4649 0,6992 0,9154 9 0,0000 0,2344 0,4775 0,7205 0,9446 10 0,0000 0,2220 0,4495 0,6757 0,8848 0,0000 0,2380 0,4830 0,7266 0,9512 DESENVOLVIMENTO E ANÁLISE DOS DADOS Escrevamos as medidas com suas incertezas. Observamos ao calcular a média dos tempos em cada posição espacial que o tempo médio varia de forma aparentemente irregular eem vale 0,2380s, em vale 0,4830s, em vale 0,7266s e em vale 0,9512s. Façamos o gráfico da posição versus tempo com a ferramenta Excel. Ajustemos a melhor reta entre os pontos experimentais. A partir da reta encontrada, escrevamos a função matemática que melhor descreve o movimento. Discutamos o significado dos coeficientes da reta. Percebemos que o coeficiente A tem valor aproximado 199,4, enquanto o coeficiente B apresenta valor aproximado 418,1. Calculemos os coeficientes da equação da reta, Y = A + B.X, através do método dos mínimos quadrados. Lembrete: A = e B = A = e B = 418,2556 Tabela 2: Função linear pelo método dos mínimos quadrados N X X² Y X.Y 1 0,0000 0,0000 200,0 0,00 2 0,2380 0,0566 300,0 71,40 3 0,4830 0,2332 400,0 193,20 4 0,7266 0,5279 500,0 363,30 5 0,9512 0,9048 600,0 570,72 Y = A + B.X Y = 199,3+ 418,2.X CONCLUSÃO A partir dos testes realizados com os instrumentos disponíveis no laboratório, foi possível visualizar de forma concreta e analisar o movimento retilíneo uniforme (M.R.U.). Foi verificado que através do impulso inicial, num ambiente onde podemos desprezar o atrito do ar e da superfície, o carrinho se desloca linearmente e com velocidade constante, de acordo com a variação do tempo. Obtemos uma equação e pudemos observar que o coeficiente linear (A) equivale ao espaço inicial () e o coeficiente angular (B) corresponde à velocidade (v). Os experimentos colocaram a teoria do movimento retilíneo uniforme, abordada em sala de aula, em prática, proporcionando assim a compreensão mais efetiva do conteúdo proposto. BIBLIOGRAFIA JURAITIS, K. R.; DOMICIANO, J. B. Introdução ao Laboratório de Física Experimental: métodos de obtenção, registro e análise de dados experimentais. EDUEL, 2009. Cornélio Procópio 2016
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