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FISICA EXPERIMENTAL M.R.U.V Prof: Thiago da S. T. Alvarenga. Nomes: Daniel Menichelli Curso: Engenharia Civil Santa Cruz, RJ, 27 de Setembro de 2013 INTRODUÇÃO Diferentemente do MRU, o movimento retilíneo uniformemente variado - também conhecido por MRUV - demonstra que a velocidade varia uniformemente em razão ao tempo. O Movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV) pode ser definido como um movimento de um móvel em relação a um referencial ao longo de uma reta, na qual sua aceleração é sempre constante. Diz-se que a velocidade do móvel sofre variações iguais em intervalos de tempo iguais. No MRUV a aceleração média assim como sua aceleração instantânea são iguais. OBJETIVO Definir através das medidas feitas, para o deslocamento e o tempo de deslocamento, o movimento, retilíneo uniformemente variado. Com o resultado das observações, escrever as expressões gerais relativas ao movimento do carrinho no trilho de ar. Traçar variantes entre os dois tipos de movimento, bem como calcular a velocidade e a aceleração, propriamente ditas, do sistema. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 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. Para produzir um movimento retilíneo uniformemente variado, usaremos um trilho de ar, que será inclinado e percorrido por um carrinho em um movimento com atrito desprezível. 1- Através dos parafusos, ajuste a altura que será usada, determinando o ângulo de inclinação do trilho de ar. 2- Com uma régua determine as posições dos foto sensores , conferindo com as marcações do trilho de ar, partindo do ponto inicial que chamaremos de x0 =0 3- Nesta prática será usado um cronômetro eletrônico digital, acoplado a cinco foto sensores, que irá medir os quatros intervalos de tempo decorridos entre os instantes em que a haste do carrinho passar por dois foto sensores sucessivos. 4- O procedimento será realizado por um ângulo de 15° Utilizando o ângulo de 15°. Foto sensores Posições Dos Sensores Medidas dos Intervalos Entre os sensores (s) Intervalos de tempo Médios (s) Tempo t (s) Quadrado De t (s²) Cálculos Das velocidades Instantâneas V=2x/t (cm/s) Cálculos das acelerações Instantâneas a= 2x/t² (cm/ s²) 1 0 0 0 0 0 2 20,0 ∆t12 ∆t12 = 0,466-– T=∆t12=0,466 0,217 85,8 184 3 40,0 ∆t23 ∆t23=0,155 T=∆t12+ ∆t23 = 0,621 0,386 129 207 4 60,0 ∆t34 ∆t34 =0,120 T=∆t12+ ∆t23+ ∆t34=0,741 0,559 162 215 5 80,0 ∆t45 ∆t45=0,100 T==∆t12+∆t23+∆t34+∆t45= 0,841 0,707 190 226 Gráfico XxTpara os dados da tabela. x(cm) 80 60 40 20 T (s) 0,4660,621 0,7410,841 Representação do coeficiente angular do gráfico X x Tdeum MRUV. X (Cm/s) Tgα = dx = v = velocidade do móvel X T T(s) Tg d = dx/ dt = v V= 20/ 0,466 .: V=42,9 cm/s V= 40/ 0,621 .: V=64,4 cm/s V= 60/ 0,741 .: V=80,9 cm/s V= 80/ 0,841 .: V=95,1 cm/s Gráfico V x T para os dados da tabela: V(cm/s) 190 162 129 85,8 T (s) 0,466 0,621 0,741 0,841 Representação do coeficiente angular do gráfico V x T deum MRUV. V (Cm/s) Tgβ = dv = a = v = Cte= Aceleração do móvel V T T(s) tgβ= dv/ dt = a a=85,8/0,466 .: a=184,1 cm/s² a=129/0,621 .: a=207,7 cm/s² a=162/0,741 .: a=218,6 cm/s² a=190/0,841 .: a=225,9 cm/s² Gráfico XxT² para os dados da tabela. X(cm) 80 60 40 20 T2 (s2) 0217 0,386 0,559 0,707 Representação do coeficiente angular do gráfico XxT² de um MRUV. X (Cm) X= 1 a.T² 2 X T2 T2(s²) TgƔ= a/2 =x/t² a/2=20/0,217 .: a/2=92,1 .: a=92,1/2 .: a=46,05cm/s² a/2=40/0,386 .: a/2=103,6 .: a=103,6/2 .: a=51,8cm/s² a/2=60/0,559 .: a/2=107,3 .: a=107,3/2 .: a=53,7cm/s² a/2=80/0,707 .: a/2=113,1 .: a=113,1/2 .: a=56,6 cm/s² Valor médio da aceleração do movimento a partir do gráfico XxT². Diferença entre os ângulos realizados na experiência: Quando maior à inclinação do ângulo maior será a velocidade do carrinho no trilho de ar, e esta velocidade e inversamente proporcional a aceleração, quando a declividade atingir 90º. A aceleração será zero, pois, estaremos calculando um objeto em queda livre onde a aceleração será substituída pela gravidade. A diferença entre os ângulos será a velocidade do carrinho, quando mais inclinado maior será a velocidade do objeto (carrinho). Assim, o processo será realizado com mais agilidade. 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 da tração no fio ocasionada pelo peso do corpo suspenso na extremidade do fio. Sabendo que só há aceleração quanto a uma força atuando (força gravitacional). Quando o corpo toca o chão entra em ação a força atrito o que altera nosso resultado. Quando a força atrito anula a aceleração da gravidade temos movimento. Quanto à força atrito não for capas de anular a aceleração da gravidade teremos no sistema uma aceleração constante resultante (MRUV). REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS: http://www.trabalhosfeitos.com/topicos/inclinado-trilho-de-ar-mruv/ http://servlab.fis.unb.br/matdid/2_1999/Marlon-Eduardo/mruv.htm
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