Relatório Prática 2 Movimento Uniforme

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MOVIMENTO UNIFORME UNIDIMENSIONAL 
Alisson Neres Pereira 
Murilo Fernandes Leobas 
Silas Bispo de Sousa 
Prof. Francisco Romero Araújo Nogueira 
Física I (2016107430-2A) – Eng. Elétrica 
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Tocantins – Campus Palmas 
Resumo 
No experimento aqui descrito, abordaremos o movimento unidirecional uniforme. 
Aplicaremos uma velocidade inicial em um objeto numa superfície plana com o mínimo de 
interferências possíveis e observaremos o resultado. Colocaremos em prova as teorias 
sobre movimento uniforme estudadas, principalmente, por Galileu e Newton e 
visualizaremos suas implicações.
1 Introdução 
O interesse sobre o estudo do movimento dos 
corpos vem de longa data, o MRU (Movimento 
Retilíneo Uniforme) surgiu dos estudos de 
Newton (1642 – 1727), que deu sequência aos 
estudos anteriores de Galileu (1564 – 1642). 
Como o objeto de estudo se movimenta em 
uma mesma direção, podemos considera-lo uma 
partícula. “Partícula é uma das idealizações de 
Galileu e consiste em um corpo com dimensões 
tão minúsculas que possamos trata-lo como 
pontual.” [1] 
O MRU é um movimento que a sua 
velocidade escalar instantânea é constante, ou 
seja, diferente de zero, como a velocidade escalar 
é constante em todos os instantes, ela coincide 
com a velocidade escalar média, qualquer que 
seja o intervalo de tempo considerado. A sua 
aceleração é nula, igual a zero. [2] 
A velocidade média é definida como sendo a 
razão entre uma dada variação do deslocamento 
e uma respectiva variação de tempo. [1] 
No experimento realizado foi medido o tempo 
que uma partícula gasta para atravessar dois 
pontos determinados e, com base nessas 
medições, foi possível calcular a velocidade de 
cada medição e a velocidade média das medições. 
2 Material utilizado 
Material utilizado: 
‐ 1 Unidade de fluxo de ar; 
‐ 1 Mangueira de plástico; 
‐ 1 Trilho horizontal de 200 cm com furos; 
‐ 1 Carro para trilho de ar; 
‐ 2 Sensores fotoelétricos; 
‐ 1 Eletroímã com bornes e haste; 
‐ 1 Roldana com suporte de fixação; 
‐ 1 Suporte para massas; 
‐ 1 Cronômetro multifunções; 
‐ 1 Chave liga-desliga; 
‐ 1 Massa aferida de 20g; 
3 Procedimento Experimental 
O primeiro passo para o desenvolvimento do 
experimento foi ligar a unidade de fluxo de ar, o 
eletroímã, os sensores fotoelétricos e o 
cronômetro digital multifunções. Ajustou-se o 
carro para trilho de ar que estava sobre o trilho 
horizontal com furos e os sensores fotoelétricos 
nas posições pré-definidas. O carro encontrava-
se em repouso na posição inicial, fixo por atração 
magnética ao eletroímã, onde uma linha presa ao 
carro suspendia a massa aceleradora através de 
uma polia. O primeiro sensor é, então, ajustado a 
60 cm da posição inicial do carro e o segundo a 
70 cm. 
Após ajustar o cronômetro na função 1 e zerá-
lo, desligou-se o eletroímã e a massa aceleradora 
deu o impulso inicial ao carro. Ao passar pelo 
primeiro sensor, o cronômetro disparava e 
pausava quando o carro passava pelo segundo 
sensor quando toma-se os dados. 
O procedimento foi repetido ajustando a 
posição do segundo sensor a 80 cm, 90 cm, 100 
cm, 110 cm, 120 cm, 130 cm e 140 cm. Após o 
termino do procedimento e coletados todos os 
dados, deu-se sequência aos resultados e 
discussões. 
 
4 Resultados e Discussão 
Tomou-se a diferença das posições inicial 𝑥0 
e final 𝑥 dos sensores para calcular o 
deslocamento 𝑥 do carro conforme a Equação 1: 
 
𝑥 = 𝑥 − 𝑥0 (Equação 1) 
 
 A variação de tempo para passar entre os 
sensores foi obtida através do cronômetro. Em 
cada um dos deslocamentos, repetiu-se o 
procedimento por três vezes e foram tomados três 
tempos ti. A partir desses dados, calculou-se o 
tempo médio 𝑡̅ em cada um dos deslocamentos e 
a velocidade 𝑣 em cada etapa a partir da equação: 
 
𝑣 =
∆𝑥
𝑡̅
 (Equação 2) 
 
Calculadas as velocidades em cada etapa, 
definiu-se a média aritmética das velocidades (�̅�). 
A tabela 1 mostra todos os dados obtidos. 
 
Tabela 1 – Resultados obtidos no experimento. 
Fonte: Acervo Pessoal. 
 
Segundo a literatura, baseando-se num 
sistema ideal, esperava-se encontrar a mesma 
velocidade em todas as etapas. Quando o 
eletroímã é desligado, a massa acelerador fornece 
uma velocidade inicial ao carro e esta é mantida 
em toda a trajetória, visto que, numa análise 
superficial, não haveriam forças modificando o 
módulo dessa velocidade. 
Nos dados obtidos, mesmo que as velocidades 
encontradas não sejam exatamente iguais em 
todas as etapas o erro máximo encontrado foi de 
2,92%. A tolerância de erro admitida é de 5%, 
então pode-se concluir que os resultados estão 
numa margem satisfatória. O movimento foi 
uniforme pois a velocidade permaneceu 
constante dentro da margem. 
Por se tratar de um movimento uniforme, 
esperava-se que o gráfico do posição vs tempo 
dos dados se assemelha-se a uma reta. O gráfico 
1 dispõe de uma visualização de como estes 
dados estão relacionados. 
 
Gráfico 1 – Posição final vs Tempo. 
 
Fonte: Acervo Pessoal. 
 
A partir do gráfico, utilizando o editor de 
planilhas Microsoft Office Excel, obteve-se a 
função horária da posição, dada por: 
 
𝑥(𝑡) = 24,486𝑡 + 60,366 (Equação 3) 
 
Na Equação 3, o coeficiente angular, 24,486, 
é uma aproximação da velocidade inicial do 
carro, dada em cm/s, que se mantém constante em 
todo o percurso e t é o instante em cada posição 
em segundos. Comparando o valor do coeficiente 
com as velocidades em cada uma das etapas, 
obteve-se um erro máximo de 4,6%. Este erro foi 
maior do que o relacionado a média das 
velocidades, todavia ainda se encontra dentro da 
tolerância de 5%. O gráfico 2, mostra a relação 
entre as velocidades médias calculadas e o tempo. 
 
Gráfico 2 – Velocidade média vs Tempo.
 
Fonte: Acervo Pessoal. 
 
Nota-se que houveram divergências entre as 
velocidades calculadas em cada etapa. Por ser um 
movimento uniforme, esperava-se que o gráfico 
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0,391 0,781 1,210 1,624 2,062 2,450 2,836 3,228
x 
(m
)
t (s)
23,5
24,0
24,5
25,0
25,5
26,0
0,391 0,781 1,210 1,624 2,062 2,450 2,836 3,228
v 
(m
/s
)
t (s)
x(cm) t1(s) t2(s) t3(s) �̅� (s) v(cm/s) 
10,0 0,390 0,388 0,395 0,391 25,6 
20,0 0,778 0,779 0,786 0,781 25,6 
30,0 1,170 1,212 1,249 1,210 24,79 
40,0 1,607 1,613 1,651 1,624 24,64 
50,0 2,072 2,042 2,073 2,062 24,24 
60,0 2,426 2,466 2,459 2,450 24,49 
70,0 2,811 2,841 2,856 2,836 24,68 
80,0 3,247 3,242 3,195 3,228 24,78 
 �̅� (cm/s) 24,8 
da velocidade versus o tempo fosse 
aproximadamente uma reta horizontal com altura 
𝑣 = 24,8 𝑚/𝑠. 
O coeficiente linear da Equação 3, 60,366, é 
uma aproximação da posição inicial do carro, em 
cm, onde foi posicionado o primeiro sensor que 
disparava o cronômetro para a análise do no 
movimento. Comparando com o valor real 
posição inicial 𝑥0 = 60,0 𝑐𝑚, obtém-se um erro 
de 0,61%, consideravelmente pequeno, e nota-se 
uma diferença muito entre o coeficiente e o valor 
real. 
 
5 Conclusão 
Numa análise mais rigorosa, percebe-se que 
alguns fatores não podem ser desprezados na 
conclusão final da análise dos dados. Alguns 
desses fatores são: a resistência do ar contra a 
superfície do carro, o erro humano na imprecisão 
da medição das posições dos sensores, a 
deformação da corda que ligava o carro à massa 
aceleradora, interferências nas leituras do 
equipamento e até mesmo o atrito entre a corda e 
a polia e o eixo da polia com o seu suporte. 
Mesmo quequase não houvesse atrito entre o 
carro e a superfície do trilho, possíveis obstruções 
nas saídas de ar que mantinham o carro flutuando, 
uma leve inclinação no trilho e até mesmo algum 
desnível no formato do carro podem ter 
interferido nos resultados. Inúmeros são os 
fatores que podem atuar como interferências no 
experimento mesmo fazendo o máximo para 
evitá-los. 
Todavia, os dados obtidos neste experimento 
não extraviaram as tolerâncias admitidas. O 
resultado do notável trabalho realizado por todos 
os grandes cientistas que estudaram o movimento 
ao longo da história pode ser observado. O 
experimento mostrou um resultado satisfatório 
pois, dentro dos erros admitidos, cumpriu as 
previsões teóricas esperadas. 
 
6 Anexos
Figura 1: Carro para trilho de ar sobre trilho horizontal 
com furos fixo a eletroímã.
Fonte: Acervo Pessoal. 
 
 
Figura 2: Eletroímãs posicionados. 
 
Fonte: Acervo Pessoal. 
 
 
 
 
Figura 3: Massa aceleradora de 20,0g. 
 
Fonte: Acervo Pessoal. 
 
 
Figura 4: Cronômetro multifunções. 
 
Fonte: Acervo Pessoal. 
 
7 Referência
[1] CHAVES, ALAOR; SAMPAIO, J. F. 
Física Básica, Mecânica, p. 39, 2007. 
[2] MOREIRA, Leonardo. Relatório do 
experimento de movimento retilíneo 
uniforme. Disponível em: < 
http://www.ebah.com.br/content/ABAAA
gR7sAG/mru-movimento-retilineo-
uniforme >. Acesso em: 27 out. 2016.