RELATORIO FISICA EXPERIMENTAL I

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO PIAUÍ- UESPI NOME: LUCAS DE ASSIS SILVA SANTOS DISCIPLINA: FÍSICA EXPERIMENTAL I PROFESSOR: Dr. GUSTAVO OLIVEIRA DE MEIRA GUSMÃO
O MRUV E SUAS CARACTERÍSTICAS, MULTICRONÔMETRO.
 
 
 TERESINA-PI
 2017
NOME: LUCAS DE ASSIS SILVA SANTOS
https://www.todamateria.com.br/movimento-retilineo-uniformemente-variado/
http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/Cinematica/muv.php
http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/Cinematica/figuras/muv10.GIF referencia imagem grafico
Relatório apresentado
a disciplina de Física Experimental I
como registro de aula prática realizada
no dia 17 de outubro de 2017.
Professor Dr. Gustavo Oliveira de Meira Gusmão.
 
 
 
 
 TERESINA-PI
 
 2017
1. OBJETIVOS DO EXPERIMENTO
Caracterizar e demonstrar experimentalmente, o movimento retilíneo uniformemente variado no plano inclinado; reconhecer que a aceleração, está em função da inclinação do plano inclinado (rampa), e utilizando os conhecimentos da equação horária, determinar a posição ocupada pelo móvel em relação ao tempo. Com base nos dados, representar através de gráficos, situações envolvendo as principais variáveis físicas do MRUV, interpretando-os corretamente; utilizar os conhecimentos adquiridos até então, para resolver problemas que possam ser apresentados no cotidiano, relacionados a cinemática do ponto material.
2. INTRODUÇÃO TEÓRICA
O movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV), é o movimento em que o corpo se encontra com aceleração constante, logo sua velocidade varia de modo uniforme. Para que o movimento ainda seja retilíneo, o vetor aceleração deve estar na mesma direção do vetor velocidade. 
Por convenção, definimos:
MRUV acelerado: O Movimento Retilíneo Uniformemente Acelerado define um corpo cuja velocidade aumenta no mesmo espaço de tempo.
Exemplo disso é ligar uma moto que está estacionada (V0 = 0) e começar um percurso. 
A moto varia de velocidade, aumentando os quilômetros por hora de forma constante (no mesmo intervalo de tempo), até atingir o limite que pretende (velocidade diferente e distante de zero).
MRUV retrógrado: O Movimento Retilíneo Uniformemente Retardado define um corpo em desaceleração, ou seja, freando, diminuindo sua velocidade ao longo do tempo (uniformemente), o qual é identificado com aceleração negativa.
Exemplo disso é uma moto que está em movimento (v ≠ 0) e têm que desacelerar quando se depara com um grande congestionamento. Sua velocidade vai diminuindo a cada intervalo de tempo igual, o que acontece de forma constante até chegar à velocidade final zero.
Funções Horárias do MRUV:
Função horária da velocidade: O conceito físico de aceleração, difere um pouco do conceito que se tem no cotidiano. Na física, acelerar significa basicamente mudar de velocidade, tanto tornando-a maior, como também menor. Já no cotidiano, quando pensamos em acelerar algo, estamos nos referindo a um aumento na velocidade.
O conceito formal de aceleração é: a taxa de variação de velocidade em função do tempo, então como unidade teremos:
Então, pode-se descrever que aceleração é a variação de velocidade em função de um instante de tempo t; como o movimento é uniforme a aceleração instantânea é igual a aceleração média, logo:
a = am = , onde vi é velocidade do móvel no instante ti = 0, temos que
a = 
a.=
 a., generalizando esta função, chegamos a função horária da velocidade no MRUV:
v = v0 + at 
Função Horária da Posição: A melhor forma de demonstrar esta função é através do diagrama (v x t) no movimento uniformemente variado.
 Figura 1- gráfico v x t
O deslocamento será dado pela área sob a reta da velocidade, ou seja, a área do trapézio.
. t (área do trapézio)
Onde sabemos que:
 v = v0 + at (função horária da velocidade)
Substituindo a função horária da velocidade no deslocamento do gráfico v x t, temos que:
 t
 t
 
 s - s0 = , onde chegamos a função horária do espaço :
s = s0 + 
3. ESQUEMA DO APARATO EXPERIMENTAL
 Legenda:
01 plano inclinado articulável (a) com base de articulação principal, escala de 0º a 45º e sistema para MRU;
01 Carro (b);
01 ímã NdFeB encapsulado (c);
01 sensor fotoelétrico com conexão fêmea miniDIN (d);
01 cerca ativadora com dez intervalos iguais e suporte (e);
01 barra de 590 mm com orifícios para sensores (f);
01 multicronômetro com tratamento de dados, rolagem, 5 entradas (g);
(g)
(f)
(e)
 (d)
 (c)
(b)
(a)
	
4.ROTEIRO DO PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
1- Montou-se o equipamento observando o nivelamento inicial da plataforma do plano inclinado; 2- Inclinou-se o plano em 20º; 3- Posiciona-se o carro na marca 0 m (início da cerca ativadora (S0); 4- O carro foi liberado, passando pela cerca ativadora e cronometrado o tempo de trânsito corrido até ele atingir a marca 0,180 m (S10); 5- Em seguida, repetiu-se o procedimento anterior, mas, dessa vez com a inclinação de 10 º e 30º; 
5. QUESTIONÁRIO COM PERGUNTAS E RESPOSTAS
5.1- Tabela 1- Instantes “t” transcorridos desde que a esfera (móvel 1) passou pela posição S0 = 0 m até passar pelas seguintes posições Sm:
	S (m)
	t (s)
	S0 = 0 m
	t0 = 0 s
	S1 = 0,1 m
	t1 = 1,3 s
	S2 = 0,2 m
	t2 = 2,6 s
	S3 = 0,3 m
	t3 = 4,0 s
	S4 = 0,4m
	t4 = 5,4 s
5.2- Com base nos dados da Tabela 1 construa o Gráfico S versus T da esfera (móvel 1):
 R: Gráfico em anexo.
Qual o significado físico da declividade da reta (coeficiente angular)?
R: Em cada ponto de um gráfico, a declividade de uma função mede a taxa de variação instantânea, ou simplesmente, a taxa de variação dessa função em relação à varável independente. Se o gráfico representa a distância percorrida por um objeto em movimento, em função do tempo transcorrido, a declividade da reta tangente fornece a velocidade instantânea do móvel, em cada ponto considerado.
Determine a declividade da reta entre os seguintes pontos: 
S0 e S1 = 0,08 m/s
S0 e S2 = 0,08 m/s
S0 e S3 = 0,08 m/s
S0 e S4 = 0,07 m/s
A declividade da reta se modificou?
R: Sim, entre os pontos S0 e S4 a declividade foi reduzida para 0,07 m/s.
Qual a unidade de medida da grandeza física representada pela declividade da reta?
R: m/s (metro por segundo).
5.3- Com base no gráfico obtido, determine a função horária do movimento da esfera identificando os parâmetros S0 e v.
R: = 0,07 m/s, então,
Substituindo os dados na função horária do MRU( ):
: = (função horária da esfera)
5.4- Instantes “t” transcorridos desde que a bolha (móvel 2) passou pela posição S0 = 0,3 m até passar pelas seguintes posições Sm:
	S (m)
	t (s)
	S0 = 0,3 m
	t0 = 0 s
	S1 = 0,2 m
	t1 = 1,2 s
	S2 = 0,1 m
	t2 = 2,5 s
	S3 = 0 m
	t3 = 3,7 s
5.5- Com os dados da Tabela 2 construa o Gráfico S x t da bolha (móvel 2):
R: Gráfico em anexo.
5.6- Com base no gráfico obtido, determine a função horária do movimento da bolha identificando os parâmetros S0 e v:
R: = (-0,08 m/s), então,
Substituindo os dados na função horária do MRU( ):
: = (função horária da bolha).
5.7- Sobreponha os dois gráficos de modo a obter o Gráfico S versus t da esfera e da bolha:
R: Gráfico em anexo.
5.8- Supondo que os móveis tivessem executadoseus movimentos simultaneamente, os móveis 1 e 2 se encontrariam após transcorrer o um intervalo de tempo a contar após passarem por suas posições iniciais. Neste caso, determine graficamente:
a) A posição de encontro dos dois móveis:
R: Gráfico em anexo.
b) O instante de encontro dos dois móveis;
R: Gráfico em anexo.
5.9- Dados da execução experimental (prática) do encontro dos móveis 1 e 2:
Instante do encontro: t = 2 s
Posição do encontro: S = 0,14 m
6. CONCLUSÕES
“O encontro de dois móveis em MRU com sentidos opostos sobre mesma trajetória”. A partir dos estudos do movimento retilíneo uniforme e através do experimento realizado foi possível prever o ponto de encontro dos móveis 1 e 2 (esfera e bolha, respectivamente), pelas funções horárias apresentadas anteriormente (S=S0+v.t). Dessa forma, obtêm-se a conclusão de que a partir da velocidade média e do tempo percorrido em um determinado espaço retilíneo, é possível calcular através da fórmula de MRU o instante e a posição em que dois corpos venham se encontrar.
7. REFERÊNCIAS
HALLIDAY, RESNICK, WALKER; Fundamentos da Física, Vol. 1, 8ª Edição, LTC, 2009. 2. Dmm/UFRJ. Disponível em: < http://www.dmm.im.ufrj.br/projeto/projetoc/precalculo/sala/
conteudo/capitulos/cap81s5.html>. Acesso em 15/10/2017
3. Wikipédia, a enciclopédia livre. Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Movimento_retil%
C3%ADneo>. Acesso em 15/10/2017.
Anexo 7.9 – Determinação da posição e instante de encontro dos móveis 1 e 2:
 (Função horária da esfera)
 (Função horária da bolha){\displaystyle s=s_{0}+v.t\,\!}
Posição de encontro dos móveis 1 e 2: S esfera = S bolha, logo,
0,07t = 0,3 - 0,08t
0,15t = 0,3
t = 2 s (instante do encontro dos móveis 1 e 2 )
Móvel 1
 para t = 2 s
S = 0,07.2
S = 0,14 m
Móvel 2 
 para t = 2s
S = 0,3 - 0,08.2
S = 0,3 – 0,16
S = 0,14 m