Experimento de MRUV com Trilho de Ar

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ
MRUV
Aluno: 
Matricula: 
Turma: 
Curso: Engenharia Civil – 2º Período.
Disciplina: Física Experimental I.
Docente: Nelson Souza 
INTRODUÇÃO
Neste experimento será investigado o movimento retilíneo uniformemente variado usando um Trilho de Ar. Este equipamento faz com que o corpo deslize sobre a superfície do mesmo, através de um fluxo de ar comprimido. Usaremos como “corpo”, um carrinho de metal.
Será observado o movimento de uma partícula através de uma força constante, inclinando-se o trilho de ar em relação à horizontal, de modo que o carrinho desça por ele (trilho) sob a ação da componente da força gravitacional ao longo do trilho. Haverá cinco sensores para aferir a velocidade e o tempo em que o carrinho percorrerá as distâncias que separam os sensores.
Ao final, poderemos constatar vários dados que nos levarão a determinados conceitos, tais como: Que a velocidade varia uniformemente em razão do tempo, que o movimento de um móvel em relação a uma referência ao longo de uma reta, terá sua aceleração constante e que a aceleração média assim como a aceleração instantânea será igual. 
OBJETIVO
Este experimento tem como objetivo, comparar a aceleração teórica com a aceleração prática, tendo como base os resultados obtidos através do experimento realizado no trilho de ar (sem atrito).
 PROCEDIMENTO PRÁTICO:
Material Utilizado:
Trilho de Ar, cronômetro digital, Fotocélulas, carrinho metálico com antena, Gerador de fluxo, calço de madeira, Colchão de ar, Régua milimetrada, Escala em graus.
 Procedimentos Experimentais 
A posição dos sensores fotoelétricos estava à uma distância, entre os mesmos; foram colhidos os dados com o auxilio de uma régua. O trilho foi posicionado em duas posições distintas, uma com o ângulo de 5º (graus) com a horizontal e a outra com o ângulo a 10º (graus); posicionamos o carrinho deslizante sobre o trilho de ar; o cronômetro foi ligado e zerado; ligou-se o gerador de fluxo de ar na posição máxima e deu-se início ao movimento do carrinho, acionando a chave que corta a energização do eletroímã.
Os sensores aferiam a velocidade e o tempo na passagem do carrinho. Com estes dados colhidos, conseguimos calcular a aceleração da velocidade através das seguintes formulas:
V = Vo + AT
S = So + VoT + ½ AT²
APRESENTAÇÃO DOS DADOS (TABELA)
Como mencionado anteriormente, foram coletados dados relevantes do experimento.
TABELA 1: 
Tempos obtidos com a inclinação de 5º:
Velocidade
	Intervalo dos sensores
	Posição Inicial
 (So) 
m
	Posição Final
(S) m
	Var. Posição (∆S) m
	Tempo Inicial
(to) s
	Tempo Final
(t)
 s
	Var. Tempo (∆t) s
	Calculo das Velocidades Instantâneas V= ∆S/∆t m/s
	0 a 1
	0,00
	0,19
	0,19
	0,00
	0,77
	0,77
	0,25
	0 a 2
	0,00
	0,38
	0,38
	0,00
	1,07
	1,07
	0,36
	0 a 3
	0,00
	0,57
	0,57
	0,00
	1,29
	1,29
	0,44
	0 a 4
	0,00
	0,76
	0,76
	0,00
	1,48
	1,48
	0,51
	1 a 2
	0,19
	0,38
	0,19
	0,77
	1,07
	0,30
	0,63
	2 a 3
	0,38
	0,57
	0,19
	1,07
	1,29
	0,22
	0,86
	3 a 4
	0,57
	0,76
	0,19
	1,29
	1,48
	0,19
	1,00
Aceleração 
	Intervalo dos sensores
	Velocidade Inicial
(Vo)
m
	Velocidade Final
(V) m
	Var. Velocidade (∆V) m
	Tempo Inicial
(to) s
	Tempo Final
(t)
 s
	Var. Tempo (∆t) s
	Calculo da Aceleração Constante A= V – Vo/T m/s²
	0 a 1
	0,00
	0,25
	0,25
	0,00
	0,77
	0,77
	0,32
	0 a 2
	0,00
	0,36
	0,36
	0,00
	1,07
	1,07
	0,33
	0 a 3
	0,00
	0,44
	0,44
	0,00
	1,29
	1,29
	0,34
	0 a 4
	0,00
	0,51
	0,51
	0,00
	1,48
	1,48
	0,35
	1 a 2
	0,25
	0,36
	0,11
	0,77
	1,07
	0,30
	0,37
	2 a 3
	0,36
	0,44
	0,08
	1,07
	1,29
	0,22
	0,36
	3 a 4
	0,44
	0,51
	0,07
	1,29
	1,48
	0,19
	0,37
Posição
	Intervalo de sensores
	Posição Inicial
(So)
m
	Velocidade Inicial
(Vo)
m
	Tempo Final
(t)
 s
	Aceleração (A) m/s²
	S = So + VoT + 1/2At²
(S)
m
	0 a 1
	0,00
	0,00
	0,77
	0,32
	0,10
	0 a 2
	0,00
	0,00
	1,07
	0,33
	0,19
	0 a 3
	0,00
	0,00
	1,29
	0,34
	0,29
	0 a 4
	0,00
	0,00
	1,48
	0,35
	0,38
	1 a 2
	0,19
	0,25
	0,30
	0,37
	0,28
	2 a 3
	0,38
	0,36
	0,22
	0,36
	0,47
	3 a 4
	0,57
	0,44
	0,19
	0,37
	0,66
TABELA 2: 
Tempos obtidos com a inclinação de 10º:
Velocidade
	Intervalo de sensores
	Posição Inicial
(So)
m
	Posição Final
(S) m
	Var. Posição (∆S) m
	Tempo Inicial
(to) s
	Tempo Final
(t)
 s
	Var. Tempo (∆t) s
	Calculo das Velocidades Instantâneas V= ∆S/∆t m/s
	0 a 1
	0,00
	0,19
	0,19
	0,00
	0,51
	0,51
	0,37
	0 a 2
	0,00
	0,38
	0,38
	0,00
	0,72
	0,72
	0,53
	0 a 3
	0,00
	0,57
	0,57
	0,00
	0,89
	0,89
	0,64
	0 a 4
	0,00
	0,76
	0,76
	0,00
	1,02
	1,02
	0,75
	1 a 2
	0,19
	0,38
	0,19
	0,51
	0,72
	0,21
	0,90
	2 a 3
	0,38
	0,57
	0,19
	0,72
	0,89
	0,17
	1,12
	3 a 4
	0,57
	0,76
	0,19
	0,89
	1,02
	0,13
	1,46
Aceleração 
	Intervalo dos sensores
	Velocidade Inicial
(Vo)
m
	Velocidade Final
(V) m
	Var. Velocidade (∆V) m
	Tempo Inicial
(to) s
	Tempo Final
(t)
 s
	Var. Tempo (∆t) s
	Calculo da Aceleração Constante A= V - Vo/ T m/s²
	0 a 1
	0,00
	0,37
	0,37
	0,00
	0,51
	0,51
	0,73
	0 a 2
	0,00
	0,53
	0,53
	0,00
	0,72
	0,72
	0,73
	0 a 3
	0,00
	0,64
	0,64
	0,00
	0,89
	0,89
	0,72
	0 a 4
	0,00
	0,75
	0,75
	0,00
	1,02
	1,02
	0,73
	1 a 2
	0,37
	0,53
	0,16
	0,51
	0,72
	0,21
	0,76
	2 a 3
	0,53
	0,64
	0,11
	0,72
	0,89
	0,17
	0,65
	3 a 4
	0,64
	0,75
	0,11
	0,89
	1,02
	0,13
	0,85
Posição
	Intervalo dos sensores
	Posição Inicial
(So)
m
	Velocidade Inicial
(Vo)
m
	Tempo Final
(t)
 s
	Aceleração (A) m/s²
	S = So + VoT + 1/2At²
(S)
m
	0 a 1
	0,00
	0,00
	0,51
	0,73
	0,10
	0 a 2
	0,00
	0,00
	0,72
	0,73
	0,19
	0 a 3
	0,00
	0,00
	0,89
	0,72
	0,29
	0 a 4
	0,00
	0,00
	1,02
	0,73
	0,38
	1 a 2
	0,19
	0,37
	0,18
	0,76
	0,27
	2 a 3
	0,38
	0,53
	0,15
	0,65
	0,47
	3 a 4
	0,57
	0,64
	0,07
	0,85
	0,62
5- GRÁFICOS
 
CONCLUSÃO
Com a realização desse experimento, utilizando o Trilho de ar, comprovou-se que a aceleração prática é bem próxima à aceleração teórica, através dos cálculos e resultados. Pois em condições reais, que é o nosso caso, é normal haver uma pequena variação.