Laboratório 1

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Laboratório 1
Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV)
Grupo:
Marcelle Silva Guiné Turma K8
Thiago Garcia da Silva Tuma K8 
Vitor Martins Santos Turma K8
Professora:
Maria Emília X. Guimarães
Resumo: A experiência teve por objetivo a verificação experimental das equações de velocidade e posição em função do tempo, no que diz respeito ao movimento retilíneo uniformemente variado. Foram obtidos valores para a velocidade e aceleração de um “carrinho” e também as margens de erro em cada medição. Para realizar a experiência usamos uma base de alumínio ventilada, inclinada, que oferecia pouco atrito e medidores de velocidade. 
Objetivo: Analisar o comportamento de um “carrinho” solto em um trilho de ar com atrito desprezível. Visando estudar o movimento retilíneo uniformemente variado através de equações e gráficos, com base nos dados experimentais recolhidos. O material utilizado para tal analise foram: um trilho de ar, dois sensores ópticos acoplados a um cronômetro digital, um carrinho com placa metálica para acionamento dos sensores ópticos, um paquímetro e dois calços de madeira.
Dados experimentais:
	 Sp = 1,0 cm 0,05 cm
	 H = 1,9 cm 0,01 cm
Tabela 1. dados dos trilhos de ar e da placa metálica sobre o carrinho
	s
s = 0,01 cm
	t
t = 0,001 s
	tp
tp = 0,001 s
	v
v = 2,8 cm/s
	20
	0,451
	0,026
	38,5
	40
	0,824
	0,022
	45,5
	60
	1,166
	0,019
	52,6
	80
	1,459
	0,017
	58,8
	100
	1,734
	0,015
	66,7
	120
	2,023
	0,014
	71,4
Tabela 2. Movimento uniformemente acelerado
Exemplo de cálculos:
 
 = 55,6 cm/s 
Sp = 
 0,05 cm
Valores típicos (média
) da Tabela 2.
Velocidade Instantânea (): mede a velocidade com que a placa metálica (sp) passa pelo segundo sensor, variando em função do tempo, como mostrado na Tabela 2.
O erro da velocidade instantânea será calculado da seguinte forma (ignorando o Tp, pois é desprezível em relação a Sp):
V = 
 . 
 
=
 55,6 
. 
 = 2,8 cm/s 
 
Aceleração (a): É a aceleração do carrinho.
Método da regressão linear:
 = 
 
A
max
 
+ A
min
 
= 
(95 + 63
)
 
 = 79
 
m
m
/s²
 
 
= 
 
26,35 cm/s²
 
 
 
 2 
 
 2
A
 
 = 
A
max
 
+ A
min
 
= 
( 
95
 - 
63
 )
 
 = 16
 
mm/s²
 
 
= 
 
5,35 cm/s²
 2 
 2
 
A
 
= 
 
A
 
 A
1
 
= 
 +
A = 79 + 16 = 95mm/s²
 
 
= 
 
31,7
 cm/s²
 
A
2 
= 
 -
A = 79 - 16 = 63mm/s²
 
 =
 
 21 
cm/s²
Dados 
e conversões 
obtidos do gráfico Velocidade X Tempo
. 
Análise de erros:
 Erros quantitativos:
Erro de leitura da medida de distância de 0,05cm.
Erro de leitura da medida para o tempo de 0,001cm.
Erros qualitativos:
Não foi considerado o atrito e nem a resistência do ar. Além disso, o carrinho pode ter sofrido alguma interferência não considerada, como alguém que esbarra no trilho de ar ou na mesa, ou ao soltar o carrinho na posição inicial, este poderia estar com alguma velocidade inicial acidentalmente.
Propagação de erros:
t = 
 
 
t
h = 
 
 
h
t
p
 = 
 
 
t
p
s
p
 = 
 
 
s
p
 
Espessura do calço (h): Possui 0,01 cm de erro, devido ao fato de que a medida é feita por uma régua milimetrada de fácil exatidão.
Tempo que o carrinho leva para ir de um sensor até o outro (t): Possui 0,001 cm de erro, devido ao fato de que a medida é feita por um cronometro e este possui bastante exatidão.
Tempo que a placa metálica gasta para atravessar o segundo sensor (tp): Possui 0,001 cm de erro, devido ao fato de que a medida é feita por um cronometro e este possui bastante exatidão.
A espessura da placa metálica (sp): Possui 0,05 cm de erro, devido ao fato de que a medida é feita por uma régua milimetrada de fácil exatidão.
Discussão dos resultados e conclusões: Com os resultados foi possível confirmar a aceleração do objeto em um plano inclinado com pouco atrito e as suas respectivas fórmulas. Também foi possível verificar a importância do uso das margens de erro. E, finalmente, traçamos os gráficos para concluir nossa experiência. 
Respostas das questões da página 24 
Q1) Quais são as informações que o gráfico s x t pode nos fornecer?
R: Ao analisarmos o gráfico s x t notamos o formato de uma parábola, pois é uma função do segundo grau em t. Esse gráfico tem a concavidade voltada para cima devido à aceleração positiva e nos mostra que a posição varia de forma crescente em intervalos de tempo iguais, ou seja, os ΔS aumentam para um mesmo Δt ao longo do movimento. O mesmo também nos permite o cálculo da velocidade instantânea através de suas tangentes em cada ponto da curva quando Δt tende a zero.
Q2) Em que tipo de movimento as “velocidades instantâneas” do tipo
v = Sp/tp são usadas neste experimento, correspondem de fato às velocidades instantâneas reais? Explique.
R: Apenas o movimento retilíneo de velocidade constante, pois assim a velocidade não mudará em nenhum dos trechos, tendo, portanto velocidades instantâneas iguais às médias.