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Measuring Speed (Medindo Velocidade) xxxxxxxxxxxx Centro Universitário Uninter xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx e-mail: xxxxxxxxxxxxx Resumo: 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, esse último chamado de rapidez e de dimensões [L][T]-1, sendo medida no SI em metros por segundo (m/s ou ms-1). Em geral, os símbolos da velocidade são v ou o primeiro para a velocidade escalar e o segundo para o vetor velocidade. A variação da velocidade em relação ao tempo é a aceleração. 1 Introdução Velocidade é um conceito fundamental para a mecânica clássica. Foi a partir desse que os primeiros físicos puderam desenvolver o estudo do movimento dos corpos, tornando-se capazes de descrever trajetórias através de funções matemáticas. Isaac Newton, pai da mecânica clássica, desenvolveu o cálculo diferencial a partir desse estudo. Há dois tipos de movimentos considerados mais simples: o movimento retilíneo uniforme (MRU) e o movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV), que são representados por equações lineares e quadráticas respectivamente. Para outros tipos de movimento mais complexos utiliza-se a derivada. Procedimento Experimental Para a realização dos experimentos, foi utilizado o software Virtual Physics, na lista de atividades, foi selecionado Measuring Speed O programa vai abrir a bancada de mecânica (Mechanics). Na área do experimento, foram selecionados os seguintes parâmetros: - Bloco de madeira com massa de 1kg com dimensões de 60x10 cm. - Comprimento da mesa 500 cm - Sem atrito - Êmbolo Figura 1 – Vista da área de experimento O êmbolo está inicialmente ajustado para golpear o bloco com uma força de 78 N. Foram realizados sete experimentos, apenas alterando a força (N) aplicada, conforme tabela 1 Experimento Força (N) Distância (cm) 1 78 500 2 65 500 3 50 500 4 40 500 5 30 500 6 20 500 7 10 500 Tabela 1 – Dados dos experimentos Análise e resultados Os resultados obtidos nos experimentos podem ser observados nas tabelas e gráficos abaixo: Força (N) Distância (cm) Tempo (s) 78 500 1,48 65 500 1,77 50 500 2,19 40 500 2,74 30 500 3,58 20 500 5,17 10 500 10,23 Tabela 2 - resultados Pode-se observar, que o tempo (s), que o bloco levou para percorrer a distância de 500 cm, tem ligação inversamente proporcional á força (N) aplicada, ou seja, quanto maior a força aplicada, menor será o tempo necessário para percorrer tal distância. Gráfico 1 - relação entre tempo/força Pelo gráfico, podemos observar que quanto maior a força aplicada, maior será a inclinação da reta que representa esse deslocamento. A reta se declinará cada vez mais, devido ao acréscimo de tempo que o bloco levará para alcançar a distância de 500 cm. A velocidade média do deslocamento, poderá ser calculada pela seguinte equação: Vm = Δx = distância ΔT tempo Força (N) Velocidade média (cm/s) 78 338 65 282 50 228 40 182 30 140 20 97 10 49 Tabela 3 – Velocidade média Gráfico 2 - Velocidade em relação a Força Conclusão Podemos concluir que a variação de velocidade está diretamente ligada a força aplicada no corpo em questão. Portanto, a ideia é bem simples: se um móvel, durante todo o percurso, mantiver sua velocidade constante em V km/h, a força com que ele está se deslocando também é constante. Referências Programa: Virtual Lab física Mecânica HALLIDAY E RESNICK. Fundamentos de física. Rio de Janeiro: Livros Técnios e Científicos S.A., 2007. KELLER, Frederick. Física Volume 1. São Paulo: Pearson Makron Books,2004. Raymond A. Serway / John W . Jewett, Jr. Princípios de Física 1, Mecânica ClassicaVol°1 Editora Cengage Learnin. H .Moysés Nussenzveig,. Wikipédia Física Mecânica.
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