Measuring Speed (Medindo velocidade).

Prévia do material em texto

1 
Measuring Speed (Medindo velocidade) 
G. B. Sehn 
Centro Universitário Uninter 
Pap Lajeado– CEP: 95900-000 –Lajeado– RS - Brasil 
e-mail: geovanesehneng@gmail.com 
 
Cálculo da velocidade de um objeto a partir das medidas de distancia em função do tempo, e 
comparação das velocidades a partir da força aplicada, sendo velocidade uma grandeza vetorial 
contendo modulo, direção e sentido. 
 
Introdução 
Para determinarmos a velocidade média de um 
corpo ao percorrer certa distância, devemos relacionar 
a distância percorrida ao tempo gasto, dividindo a 
distância percorrida pelo tempo necessário temos a 
velocidade média, que pode ser calculada para indicar 
a tendência de movimento de um corpo durante certo 
intervalo de tempo, também deve ser levado em conta 
que a cada instante o corpo pode ter uma velocidade 
diferente, o que é conhecido como velocidade 
instantânea. 
Procedimento Experimental 
 
Com o auxilio do software Virtual Physics, foram 
realizados seis experimentos, usando um bloco de 
madeira de mesma massa em todos os experimentos e 
a mesma distancia a percorrer, utilizando apenas 
forças aplicadas diferentes, conforme: 
1º experimento: Força de 10N 
2º experimento: Força de 35N 
3º experimento: Força de 45N 
4º experimento: Força de 78 N 
5º experimento: Força de 100N 
6º experimento: Força de 200N. 
Para iniciar o experimento abra o programa Virtual 
Physic e selecione o experimento Measuring Speed na 
lista de atividades, o programa irá abrir uma bancada 
de mecânica, nela aparecerá um bloco de madeira e 
junto a ele um êmbolo que servirá para golpeá-lo e 
empurrar o bloco para percorrer a distância 
estabelecida. 
 
Deve-se registrar o comprimento da mesa 
(distância que o bloco irá percorrer que no caso foi de 
500 cm), o tempo necessário para o bloco percorrer 
esta distância e também registrar a força utilizada para 
empurrar o bloco. 
Clique em Parameters abrirá uma aba onde 
podem ser alterados os parâmetros, aperte na seção 
Forces para alterar a força que o êmbolo golpeia o 
bloco, inicialmente o êmbolo esta ajustado para 
golpear a uma força de 78N, altere para 10N e em 
seguida clique em Force, automaticamente iniciará o 
experimento, o bloco começará a deslizar e ao chegar 
ao final da mesa (o tamanho da mesa é a distância a 
percorrer pelo bloco anteriormente estabelecida) ele 
irá parar automaticamente, no canto inferior esquerdo 
o software dará o tempo que o objeto levou para fazer 
o trajeto. 
Clique no botão Reset para restaurar as condições 
iniciais do experimento, repita o experimento mais 
cinco vezes alterando apenas a força com que o 
êmbolo golpeia junto à seção Forces, utilizando as 
forças de 35N, 45N, 78N, 100N e 200N, anotando os 
respectivos tempos e clicando em Reset a cada 
termino de experimento para alterar o parâmetro 
Forces para o próximo experimento. Após organize os 
dados em uma tabela conforme a Tabela de dados 1 
 
Força (N) Distância 
percorrida (cm) 
Tempo 
decorrido (s) 
10 500 10,17 
35 500 3,09 
45 50 2,45 
78 500 1,13 
100 500 0,92 
200 500 0,85 
 Tabela de dados 1- Dados obtidos nos experimentos 1 ao 6 
 
 
 
 
 
Análise e Resultados 
 
Levando em consideração as anotações anteriores 
tabeladas, podemos gerar um gráfico com o tempo 
levado em cada experimento para fazer o 
deslocamento proposto, cada reta que aparece no 
gráfico tem uma inclinação diferente, esse declive 
forma um ângulo α com o eixo x, e isso está associado 
à velocidade média do bloco, à medida que o tempo 
diminui, aumenta a velocidade média, 
consequentemente, maior será o ângulo α, e quanto 
maior for o tempo, menor será a velocidade média e 
menor será o ângulo α, a seguir estará representado o 
Gráfico 1 obtido através dos dados da Tabela 1. 
 
 2
 
 
Utilizando os dados da Tabela 1 e do Gráfico 1 
podemos calcular a velocidade média do bloco através 
da fórmula Velocidade Média= Tg α=Distância/ 
Tempo, expresso na Tabela 2. 
 
 
Distancia 
percorrida (cm) 
Tempo 
decorrido (s) 
Velocidade 
média (cm/s) 
500 10,17 49,16 
500 3,09 161,8 
500 2,45 204,08 
500 1,13 442,47 
500 0,92 543,47 
500 0,85 588,23 
 Tabela 2- Velocidade Média 
 
 
Fazendo uso de tabelas podemos relacionar a 
velocidade média com a força aplicada para deixar 
mais claro, na Tabela 3 esta representada a força 
utilizada e a respectiva velocidade média no 
experimento, e com a tabela em mãos podemos gerar 
o Gráfico 2 que representa a velocidade média em 
função da força 
 
Força (N) Velocidade média (cm/s) 
10 49,16 
35 161,8 
45 204,08 
78 442,47 
100 543,47 
200 588,23 
 Tabela 2- Relacionando força e velocidade 
 
 Gráfico 1- Deslocamento x Tempo 
 
 
Uma observação importante é que a velocidade do 
bloco variou não só de um experimento para outro, 
mas também no mesmo experimento, ou seja, além da 
velocidade média. também temos a velocidade 
instantânea, que se trata da velocidade que o bloco 
tem a cada instante de seu percurso, por exemplo, a 
partir do momento em que o êmbolo toca o bloco a 
velocidade do bloco vai aumentando até o êmbolo 
deferir toda sua força ao bloco, após isso o bloco 
segue em velocidade constante. Antes de atingir 
velocidade constante o bloco e acelerado pelo êmbolo, 
essa variação da velocidade instantânea nos da à 
aceleração do corpo. 
 
 
 
Conclusão 
Aplicamos alguns conceitos básicos de física e 
concluímos que a velocidade média está diretamente 
ligada ao tempo que se leva para percorrer certa 
distância e também esta relacionada à força aplicada 
ao corpo. Observamos que a velocidade no 
experimento não era igual do começo ao fim do 
percurso. 
 
 
Referências 
Programa Virtual Physics 
 
Manual de experimentos- roteiro Virtual Lab 
 
Modelo de relatóro, disponível no AVA 
 
YOUG & FREEDMAN, Física 1. São Paulo: Pearson 
Makron Books,2003 
 
 
 
 
 
 
 3