LAB 3

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Medindo Velocidade
X.X. XXXX
Centro Universitário Uninter
Pap – XXXXXX, XX. – CEP: XXXXXXX – XXXXXXX – XXXX - XXX
e-mail: XXXX
Resumo. Com esse experimento tem com objetivo calcular a velocidade de um objeto a partir de medidas de distância e tempo, e comparar velocidade instantânea com velocidade média.Com o mesmo experimento será aplicado força numa determina distância para encontrar o tempo decorrido do objeto. 
Palavras chave: Velocidade, Força, Tempo.
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Introdução
Na física, velocidade relaciona a variação da posição no espaço em relação ao tempo, ou seja, qual a distância percorrida por um corpo num determinado intervalo temporal. É uma grandeza vetorial, possuindo direção, sentido e módulo, sendo medida no SI em metros por segundo (m/s). 
Quanto tempo você leva para chegar à escola? Quanto tempo você levaria para correr um quilômetro?
 Isso depende da velocidade com a qual você consegue se locomover. A velocidade é calculada a partir de medidas de distância e tempo. 
A relação entre distância e tempo de objetos em movimento é normalmente expressa como velocidade média, que é calculada dividindo a distância percorrida pelo tempo decorrido. 
A velocidade média pode ser calculada para revelar a tendência geral do movimento de um objeto durante um intervalo de tempo. 
Esse valor pode ser bem diferente dos valores de velocidade desse objeto a cada momento, que é a chamada velocidade instantânea.
Procedimento Experimental
Inicie o programa Virtual Physics e selecione Measuring Speed na lista de atividades. O programa vai abrir a bancada de mecânica (Mechanics).
Na área do experimento há um bloco posicionado em cima de uma mesa sem atrito (vista lateral).
Um êmbolo está preso ao bloco e será utilizado para golpeá-lo. Você vai medir o comprimento da mesa e o tempo que o bloco leva para deslizar sobre ela. Você também deve registrar a força utilizada para golpear o bloco e fazê-lo deslizar.
Antes de começar, suponha que um bloco deslize por todo o comprimento da mesa em um pequeno intervalo de tempo e que outro bloco demore mais fazer o mesmo. Qual a relação entre a velocidade dos dois blocos?
Ocorre uma relação de forças iguais aplicadas, porém com atritos diferentes, ocasionando um intervalo de tempo diferente entre os blocos.
O êmbolo está inicialmente ajustado para golpear o bloco com uma força de 78 N. 
Aperte o botão Force para que o bloco comece a deslizar. Ao chegar ao final da mesa, o experimento para automaticamente. Observe a posição do bloco, registrada em r, no painel de dados. 
Anote essa distância na Tabela de dados 1. Também anote o tempo que o bloco levou para deslizar sobre a mesa. Essa medida aparece no painel Time. 
Clique no botão Reset para restaurar as condições iniciais do experimento. Repita o experimento algumas vezes alterando a força com que o êmbolo golpeia o bloco. Para alterar a força do êmbolo, use a seção Forces no dispositivo para alteração de parâmetros (Parameters). 
Utilize forças maiores e menores do que a força inicial. Registre seus dados na Tabela de dados 1.
Tabela de dados 1
	Força (N)
	Distancia percorrida (cm)
	Tempo decorrido (s)
	96
	500
	1,22
	87
	500
	1,32
	78
	500
	1,43
	65
	500
	1,75
	54
	500
	2,03
	30
	500
	3,51
	20
	500
	5,14
Análise e Resultados
No gráfico a seguir indique a distância e o tempo observados no experimento inicial. 
Denomine o eixo horizontal como Tempo (s) e o eixo vertical como Distância (cm).
Usando dois pontos de dados: o primeiro ponto será (0 s, 0 cm) e é o ponto em que o deslizamento começou; o segundo ponto será o tempo e a distância total que você mediu. 
Trace uma reta ligando esses dois pontos.
Utilize uma escala adequada, que permita a representação de todos os seus dados. 
No mesmo gráfico, desenhe outras retas – todas começando no ponto (0 s, 0 cm) – para os experimentos realizados com outras forças. Use cores diferentes para cada reta. As retas mostram que os blocos partiram do mesmo lugar e percorreram a distância medida em diferentes intervalos de tempo.
 Fig. 1: Gráfico mostra a relação de tempo que o objeto levou para se deslocar uma determinada distância de acordo com a força aplicada.
Cada reta no gráfico que você desenhou deve apresentar inclinações diferentes. O que a declividade das retas informa sobre o movimento do bloco sobre a mesa?
Pode se observar nos testes que o objeto chegou a 500 cm em diferentes tempos, devido a diferença de força aplicada no mesmo durante os teste. 
Cada reta no gráfico que você desenhou deve apresentar inclinações diferentes. 
O que a declividade das retas informa sobre o movimento do bloco sobre a mesa?
De acordo com o acréscimo de tempo que o objeto leva para percorrer os 500 cm, a reta terá uma declinar cada vez menor.
Você pode calcular a declividade de uma reta em um gráfico utilizando a seguinte equação: declividade da reta = (variação no eixo y) / (variação no eixo x)
Neste experimento, a variação do eixo y é a distância percorrida pelo bloco e a variação do eixo x é o tempo que o bloco levou para percorrer essa distância.
Utilizando os dados do gráfico ou da Tabela de dados 1, calcule a velocidade média dos blocos. Registre os valores na Tabela de dados 2.
 Tabela 2: Velocidade média.
	Distância (cm)
	Tempo(s)
	Velocidade Média (cm/s)
	500
	1,22
	409,83 cm/s
	500
	1,32
	378,78 cm/s
	500
	1,43
	349,65 cm/s
	500
	1,75
	285,71 cm/s
	500
	2,03
	246,30 cm/s
	500
	3,51
	142,45 cm/s
	500
	5,14
	97,14 cm/s
A velocidade dos blocos foi constante ou mudou durante o experimento?
A velocidade do bloco mudou de acordo com a força aplicada.
De acordo com a Tabela 3.
Tabela 3
	Velocidade Média (cm/s)
	Força (N)
	97,14
	20
	142,45
	30
	246,30
	54
	285,71
	65
	349,65
	78
	378,78
	87
	409,83
	96
Reinicie o experimento (Reset). Na seção de atrito (Frictions) do dispositivo de parâmetros, mude o material do objeto para plástico (Object, Plastic). Isso ativa o atrito no experimento e ajusta seu valor, como se a mesa e o objeto fossem feitos de plástico.
Como o atrito vai afetar a velocidade do bloco?
Com o atrito o bloco vai perde velocidade e com isso aumenta o tempo para percorrer a distância. Onde aplica-se uma força abaixo de 78 N, o bloco não completa toda a distância, percorrendo cada vez uma distância menor de acordo como vai diminuindo a força aplicada.
 
Tabela 4 .
	Distância (cm)
	Tempo (s)
	Velocidade Média (cm/s)
	500
	1,54
	324,67
	500
	1,75
	285,71
	500
	2,47
	202,42
Abra o Lab book e clique no botão (Recording) para gravar os dados.
Repita o experimento e anote abaixo a distância percorrida, o tempo decorrido e o seu cálculo da velocidade média. Um link aparecerá em seu Lab book com os dados de posição e velocidade.
Vm= d/t
Vm = 500 / 2,47
Vm = 202,42
Tabela 5
	t(sec)
	r(cm)
	V tot(cm/s)
	0.0000
	0.0000
	0.0000
	0.1060
	307.816
	3.745.777
	0.2100
	689.422
	3.592.793
	0.3100
	1.041.346
	3.445.693
	0.4100
	1.378.561
	3.298.594
	0.5590
	1.853.722
	3.079.415
	0.6620
	2.163.099
	2.927.902
	0.7620
	2.448.534
	2.780.802
	0.8620
	2.719.260
	2.633.703
	0.9620
	2.975.275
	2.486.603
	10.730
	3.242.226
	2.323.322
	11.820
	3.486.729
	2.162.983
	12.910
	3.713.756
	2.002.645
	14.000
	3.923.306
	1.842.306
	15.090
	4.115.379
	1.681.967
	16.180
	4.289.975
	1.521.629
	17.180
	4.434.783
	1.374.529
	18.320
	4.581.921
	1.206.835
	19.400
	4.703.680
	1.047.967
	20.490
	4.809.170
	887.629
	21.570
	4.896.455
	728.761
	22.680
	4.968.285
	565.480
	23.289
	5.000.000
	475.882
	24.780
	5.000.000
	475.882
No gráfico abaixo, indique o tempo e a velocidade para o experimento com atrito. Denomine o eixo horizontal como Tempo (s) e o eixo vertical como Velocidade (cm/s). Use os dados da coluna v tot, no link do Lab book. Indique diversos pontosde dados para obter a forma geral da curva. Esse gráfico mostra como a velocidade do objeto muda ao longo do tempo. Agora desenhe a reta que representa a velocidade média que você calculou na questão 7. Utilize uma escala adequada.
Gráfico 2
Por que as duas linhas do gráfico são diferentes? 
Porque uma das linhas representa a velocidade média (verde) e a outra a velocidade instantânea (vermelha).
O que diferencia a velocidade média calculada da velocidade instantânea usada para desenhar o gráfico?
A velocidade média é a variação de velocidade que o objeto levou para se deslocar um determinado percurso em uma variação de tempo.
A velocidade instantânea é a velocidade medida em um determinado tempo. 
 Como a velocidade média deste último experimento se compara com as velocidades dos outros experimentos?
A velocidade média devido ao atrito diminuiu em relação ao primeiro experimento.
Conclusão
Com esses experimentos realizados, concluímos que o tempo que um determinado objeto leva para percorrer um percurso está relacionado com a intensidade de força aplicada no mesmo. Quanto maior a força aplicada menor será o tempo que esse objeto levara para se deslocar o percurso, do mesmo modo se diminuir a força, aumentara o tempo para percorre o mesmo percurso. Desse mesmo modo quando maior força aplicarmos, maior será a velocidade média do objeto. 
Referências
[1] H. D. Young e R. A. Freedman, Sears e Zemansky “Física 1 Mecânica ” 12ª ed.: Pearson – São Paulo: 2008.
[2] Univirtus Ava “Física Mecânica”.
[3] Virtual Lab. Fisica Mecânica.
[4] Resnick, R., Halliday, D. e Merrill, J.; Fundamentos de Física Mecânica. São Paulo - 9ª ed. vol1: LTC, 2012