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1 INTRODUÇÃO Neste experimento da cinemática investigam-se os movimentos unidimensionais de uma partícula, o movimento retilíneo uniforme e movimente retilíneo uniformemente variado utilizando-se o colchão de Ar Linear Hentschel XIV. Esse tipo de equipamento e projetado para minimizar as forças de atrito, fazendo com que o corpo se desloque sobre um jato de ar comprimido, o que elimina o contato direto entre o corpo e a superfície do trilho, no qual ele desliza. O corpo que desliza sobre o colchão de ar e chamado de carrinho. Ao longo do trilho existem pequenos orifícios regularmente distribuídos por onde sai o ar comprimido fornecido por um gerador de fluxo de ar. Portanto o colchão de ar manterá o carrinho "flutuando" permitindo o seu movimento com um atrito muito reduzido. Para investigar o movimento de uma partícula sujeito a uma resultante de forças nula, nivela-se o trilho de ar, situação na qual o peso do carrinho deslizante (a partícula) e contrabalançado pela forca normal proporcionada pelo jato de ar. Nesta situação a resultante das forças ao longo da direção de movimento da partícula, a forca de atrito, e bastante minimizada. Em contrapartida, o movimento de uma partícula sob ação de uma forca constante e obtida inclinando-se o trilho de ar em relação a horizontal, de modo que o carrinho desça por ele sob a ação da componente da forca gravitacional, no carrinho, ao longo da direção do trilho. Toda vez que há uma variação de velocidade durante o percurso, dizemos que o movimento é uniformemente variado e a taxa de variação recebe o nome de aceleração média. Aceleração média é a variação de velocidade em função do tempo: a= = MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO Tem Aceleração escalar constante; velocidade escalar variável uniformemente - Dizer que a velocidade varia de maneira uniforme no tempo é afirmar que ela varia em "quantidades" iguais em tempos iguais. Classificação do M.R.U.V Movimento acelerado uniformemente O módulo da velocidade escalar aumenta ao longo do tempo. Velocidade e aceleração escalares têm sentidos e sinais iguais. Movimento retardado uniformemente - O módulo da velocidade escalar diminui no decurso do tempo. Velocidade e aceleração escalares têm sentidos e sinais contrários. Função horária [V= f(t)] M.U.V VF = V0 + a.t Representação da função da velocidade do movimento uniformemente variado. VF= velocidade final V0= velocidade inicial a= aceleração t= tempo Função horária do espaço: Onde nos temos: SF= posição ou espaço final S0= posição ou espaço inicial t= tempo V0= velocidade inicial a= aceleração Gráficos do M.R.U.V Os gráficos da velocidade em função do tempo no M.R.U.V nunca será uma reta pois sua velocidade muda em função do tempo. O gráfico dos espaço em função do tempo no M.R.U.V será sempre uma parábola pois a sua equação é do 2º grau. FUGURA 9. Representação gráfica do M.R.U.V 2 OBJETIVO O experimento tem como objetivo a determinação do modulo da velocidade escalar e da aceleração do móvel e ainda rever os conceitos básicos de movimentos unidimensionais, tais como: posição, velocidade e aceleração, e obter a dependência da posição em função do tempo dos movimentos MRU e MRUV 3 EQUIPAMENTOS Trilho de ar; Cronometro eletrônico digital; Compressor de ar; Carrinho; Cabos; Sensores; Régua; Mecanismo de disparo 4 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Foram medidas as distâncias de 40cm, 60cm e 80cm. Posicionado o acionador do sensor do carrinho, sem acioná-lo. Em seguida foi ligado o ar do trilho e o carrinho foi liberado. Medido cinco tempos para o deslocamento do carrinho em cada posição. Dados foram organizados em uma tabela. Dados foram tratados estatisticamente. Calculado a aceleração do carrinho para cada uma das distâncias (utilizando a equação do MUV). Calculado a velocidade do carrinho ao final do trilho em cada uma das distâncias. Montado o gráfico distância x tempo e velocidade x tempo para os movimentos analisados. Obtido a aceleração através dos parâmetros das retas velocidade x tempo. Levantado as possíveis fontes de erro. Compressor de ar. Carrinho utilizado como corpo de prova para deslizar pelo trilho. 5 TRATAMENTO DOS DADOS As medidas foram anotadas numa tabela, indicando suas incertezas. Construir no computador o gráfico do espaço em função do tempo utilizando os dados da tabela construída. Calcular as velocidades médias e acelerações médias em m/s na mesma tabela onde foram anotados os espaços percorridos. Utilizando os dados calculados, construimos os gráficos da velocidade e da distância em função do tempo. 6 DISCUSSÃO DOS RESULTADOS No MRUV podemos comprovar através da inclinação da reta do gráfico S x T, que o seu coeficiente angular é a aceleração e que permanece constante ao longo do tempo também concluímos que o espaço percorrido pelo móvel pode ser calculado através do gráfico V x T. já a velocidade pode ser encontrada com a área gráfica a x t. 7 CONCLUSÕES Nosso experimento para investigar o movimento descrito por um móvel em trajetória retilínea através de medidas de tempo ou sob a ação de uma força resultante constante, foi realizado com materiais anterior mente citados e ficou demonstradas as principais características dos movimentos MRU- Movimento Retilíneo Uniforme e do MRUV – Movimento Retilíneo Uniformemente Variado. 8 REFERÊNCIAS http://www.brasilescola.com/fisica/movimento-progressivo-movimento-retrogrado.htm
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