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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ FÍSICA EXPERIMENTAL I Agosto/2014 Encontro de dois móveis em MRU com sentidos opostos, sobre a mesma trajetória Trabalho referente à disciplina Física Experimental I lecionada Pelo professor Nelson. Agosto/2014 INTRODUÇÃO No dia 27 de agosto de 2014, sob a orientação do professor Nelson, realizamos no laboratório da Universidade Estácio de Sá no Campus Santa Cruz – RJ, o segundo experimento de física experimental I. OBJETIVO O objetivo deste experimento é verificar o encontro de 2 (dois) moveis, uma esfera e uma bolha d’água, em MRU com sentidos opostos sobre a mesma trajetória, através da distância e do tempo percorrido, para obter o tempo e a distância no exato momento do encontro entre os 2 (dois). EMBASAMENTO TEÓRICO Movimento retilíneo uniforme (MRU) é descrito como um movimento de um móvel em relação a um referencial, movimento este ao longo de uma reta de forma uniforme, ou seja, com velocidade constante. Diz-se que o móvel percorreu distâncias iguais em intervalos de tempo iguais. No MRU a velocidade média assim como sua velocidade instantânea são iguais. Obs: A velocidade instantânea refere-se a um determinado intervalo de tempo “t” considerado, definida matematicamente por; V=limΔt->0=Δs/Δt. Para o estudo da cinemática no ensino médio não é especialmente necessária sabermos a conceituação matemática de velocidade instantânea, uma vez que envolve limites assim como diferenciais que só são vistos na maioria das vezes no ensino superior em relação aos cursos de exatas. Basta sabermos o cálculo da velocidade média pois ambos são iguais como mencionado acima. Função Horária que define o MRU Inicialmente consideramos que para definirmos a velocidade de um móvel no MRU, basta “trabalharmos” com a principal fórmula que descreve este movimento, vejamos; V=ΔS/ΔT Onde; Δs= variação de espaço ou descolamento Δt= variação de tempo, ou intervalo de tempo PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS No dia 27 de Agosto de 2014, no Laboratório de Física Experimental, durante o horário das 21:10h às 22:40h, foi realizada a segunda aula experimental que constou com o aprendizado sobre o MRU. Após a explicação do professor Nelson sobre o MRU e como devem ser realizados os cálculos, em um plano inclinado, com inclinação de 15º (quinze graus), foram realizadas três aferições com um cronômetro do tempo para cada móvel (Esfera e Bolha), e no final das medições foi calculado a média do tempo para cada um, e a velocidade será obtida através de cálculos entre espaços e tempos percorridos. As aferições da esfera foram obtidas com um imã colocado no ponto 0mm (zero milímetros), que é seu ponto inicial, e com um cronômetro mediu-se o tempo que a mesma demora para chegar no ponto 400mm (quatrocentos milímetros), no plano. Já a bolha d’água, posicionada inicialmente em 400mm (quatrocentos milímetros), e cronometrando o tempo até a mesma atingir 0mm (zero milímetros) no plano. Em seguida, com os valores obtidos, realizamos os cálculos das velocidades para cada medida realizada do tempo na bolha e para as medidas realizadas para a esfera, e o ponto de encontro dos dois móveis. Materiais Utilizados Plano Inclinado Kersting com inclinação de 0º à 45º; Cronômetro; Imã; Bilha; Bolha; Régua; Parafuso. Figura 1 - Plano Inclinado Kersting com inclinação de 0º à 45º RESULTADOS Fórmula do MRU utilizada para obtenção das velocidades: X = X0 + V.T Após a realização das medições e cálculos obtemos os seguintes dados, conforme tabela abaixo. Tabela 1 – Resultados das Medições Medida Tempo (s) Esfera Velocidade Tempo (s) Bolha Velocidade 1 ΔT1= 7,82 V1 = 51,15 ΔT1 = 5,50 V1 = 72,72 2 ΔT2 = 7,97 V2 = 50,18 ΔT2 = 5,56 V2 = 71,94 3 ΔT3 = 7,97 V3 = 50,18 ΔT3 = 5,47 V3 = 73,12 Média ΔTe = 7,92 Ve = 50,50 ΔTb = 5,51 Vb = 72,59 Cálculo do Tempo de Encontro 50,5T = 400 – 72,59 72,59T + 50,5T = 400 123,09T = 400 T = 400/123,09 T = 3,25seg. Cálculo do Ponto de Encontro X = 50,5 . 3,25 = 164,12 X = 400 + 72,59 . 3,25 = 635,9 2X = 164,12 + 635,9 2X = 800,02 X = 800,02/2 X = 400 mm CONCLUSÃO Neste experimento realizado, vi o movimento retilíneo uniforme, onde a velocidade é a mesma razão entre o espaço e o tempo no gráfico do MRU. Os diferentes resultados nas medições foram obtidos por influências externas que modificam a velocidade padrão do experimento, ocorrendo pequenas variações nas medições. BIBLIOGRAFIA http://www.cidepe.com.br/pt/produtos/fisica/plano-inclinado-com-sensores-e-multicronometro-de-rolagem-de-dados-eq001p http://www.coladaweb.com/fisica/mecanica/movimento-retilineo-uniforme-mru http://www.infoescola.com/fisica/movimento-retilineo-uniforme/ �PAGE � �PAGE �2�
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