Relatório MRU

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Universidade Estácio de Sá - Campus Santa Cruz
Curso: Engenharia Mecânica
 Física Experimental
Movimento Retilíneo Uniforme (MRU)
Turma: 3079
Aluna: Ana Carolina Alves
Professor: Nelson 
- Introdução 
No dia 13 de setembro de 2017, sob a orientação do professor Nelson, realizamos no laboratório da Universidade Estácio de Sá no Campus Santa Cruz – RJ, o experimento de física experimental I referente ao Movimento Retilíneo Uniforme (MRU). 
- Objetivo 
O objetivo deste experimento é verificar a velocidade constante do corpo em pontos diferentes.
- Embasamento Teórico 
Movimento Retilíneo Uniforme
Dizemos que um objeto está se movimento quando este, ao longo do tempo, muda sua posição em relação ao observador. Essa relação de deslocamento e tempo de deslocamento chamamos de velocidade.
Se, ao longo do tempo, este corpo continua se movendo com a mesma velocidade, falamos que seu movimento é uniforme. Assim, a cada intervalo igual de tempo, seu deslocamento espacial será o mesmo. Assim, 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.
v=ΔSΔt
Sabendo que, para haver o movimento, as duas constantes (variação de espaço e variação de tempo) são diferentes de zero.
Variação de espaço (ΔS): diferença entre a posição ocupada pelo objeto no instante final (Sf) de observação e no instante inicial (Si).
ΔS=Sf−Si
Variação de tempo (Δt): diferença entre o instante final (tf) de observação e no instante inicial (ti).
Δt=tf−ti
A velocidade calculada dessa forma é chama de velocidade média porque entre o intervalo de tempo usado, a variação do espaço pode ocorrer de formas diferentes do final ou do inicial. Por exemplo, se realizamos uma viagem de 80 km em 1 hora, podemos falar que a velocidade média nesse intervalo de tempo foi de 80 km/h. Mas sabemos que durante esse trajeto o carro andou em alguns momentos a velocidade maior que esse e com velocidade menor em outros. No entanto, se aproximarmos os instantes final e inicial cada vez mais, maiores são as chances de o espaço sofrer variações cada vez menor. Assim, o Δt fica cada vez menor, cada vez mais próximo de 0 (mas nunca sendo 0, em absoluto). Teremos então a velocidade escalar instantânea.
Velocidade média:
Vm=ΔSΔt
Velocidade instantânea:
v=limΔt→0ΔSΔt
(lê-se limite de Δt tendendo a zero)
Se pegarmos a relação da velocidade:
v=ΔSΔt
E a colocarmos em outro formato, levando em conta as variações de espaço e tempo, temos:
v=S−Sit−ti
Considerando ti, tempo inicial, como zero:
S=Si+v⋅t
Eis a função horária do espaço chamada assim pois, sabendo a velocidade e a posição inicial de um corpo, podemos prever sua posição final ao longo do tempo.
O movimento que um corpo descreve pode ser classificado de acordo com a sua orientação em relação à trajetória percorrida.
Movimento progressivo: quando o corpo está se movendo no mesmo sentido que a trajetória.
Objeto e trajetória no mesmo sentido.
Assim, a posição ocupada pelo corpo aumenta com o tempo e a velocidade escalar é positiva.
Movimento retrógrado: quando o corpo está se movendo no sentido contrário a direção da trajetória.
Objeto e trajetória em sentidos opostos.
Nesse caso, a posição ocupada pelo corpo diminui com o tempo e a velocidade escalar é negativa.
Se produzirmos um gráfico dessa equação, uma das possibilidades é esta:
O gráfico acima descreve um corpo com velocidade positiva. Perceba que quando começamos a marcar o tempo (t = 0) o corpo não está no ponto 0 como posição inicial (S0 – diferente de zero).
- Procedimentos Experimentais 
Ajustado os foto-sensores conforme solicitado com um intervalo de 150 mm entre eles com a ajuda de uma régua para chegar o mais próximo possível da medida. O gerador de fluxo de ar foi ligado n a posição 3, configuramos o cronometro digital conforme orientando e acionamos para calcular o primeiro intervalo de tempo. Em seguida, anotou-se os resultados para cada sensor registrados pelo cronômetro eletrônico digital, os resultados encontram-se na tabela 1. Posteriormente, foi ajustado o gerador de fluxo de ar na posição 5, e os procedimentos foram repetidos. Anotou-se na tabela 2. 
- Materiais Utilizados
Trilho de Ar;
Gerador de Ar; 
Nível; 
Foto-sensores;
Régua; 
Carrinho; 
Cronômetro Eletrônico Digital. 
. 
- 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 – Fluxo de Ar na Posição 1
	Posição Ocupada (mm)
	Deslocamento (mm)
	Intervalo de Tempo (s)
	X0 = 0
	ΔXn = X4 – X0 = 600
	ΔTn = 01,71258
	X1 = 150
	ΔX1 = X1 – X0 = 150
	ΔTn = 00,45325
	X2 = 300
	ΔX2 = X2 – X1 = 150
	ΔTn = 00,44450
	X3 = 450
	ΔX3 = X3 – X2 = 150
	ΔTn = 00,43660
	X4 = 600
	ΔX4 = X4 – X3 = 150
	ΔTn =00,41475
	X5 = 300
	ΔX5 = X2 – X0 = 300
	ΔTn = 00,88675
	X6 = 450
	ΔX6 = X3 – X0 = 450
	ΔTn = 01,31095
	X7 = 600
	ΔX7 = X4 – X0 = 600
	ΔTn = 01,71285
Gráfico 1 – Deslocamento x Tempo – Fluxo de Ar na Posição 1
Gráfico 2 – Velocidade x Tempo – Fluxo de Ar na Posição 1
TGƟ = CO/CA
TGƟ = 00,15/00,45325
TGƟ= = 0,33094 m/
Tabela 2 – Resultados das Medições – Fluxo de Ar na Posição 2
	Posição Ocupada (mm) 
	Deslocamento (mm)
	Intervalo de Tempo (s)
	X1 = 150
	ΔX1 = X1 – X0 = 150
	ΔTn = 00,46745
	X2 = 300
	ΔX2 = X2 – X0 = 300
	ΔTn = 00,91585 
	X3 = 450
	ΔX3 = X3 – X0 = 450
	ΔTn = 01,35045
	X4 = 600
	ΔX4 = X4 – X0 = 600
	ΔTn =01,75890
	X5 = 150
	ΔX5 = X2 – X1 = 150
	ΔTn = 00,44840
	X6 = 150
	ΔX6 = X3 – X2 = 150 
	ΔTn = 00,43460
	X7 = 150
	ΔX7 = X4 – X3 = 150 
	ΔTn = 00,40845
Gráfico 3 – Deslocamento x Tempo – Fluxo de Ar na Posição 2
Gráfico 3 – Velocidade x Tempo – Fluxo de Ar na Posição 2
TGƟ = CO/CA
TGƟ = 0,30/ 00,91585
TGƟ= = 0,32756 m/s
Tabela 3 – Resultados das Medições – Fluxo de Ar na Posição 3
	Posição Ocupada (mm) 
	Deslocamento (mm)
	Intervalo de Tempo (s)
	X1 = 150
	ΔX1 = X1 – X0 = 150
	ΔTn = 00,46610
	X2 = 300
	ΔX2 = X2 – X0 = 300
	ΔTn = 00,91470
	X3 = 450
	ΔX3 = X3 – X0 = 450
	ΔTn = 01,35315
	X4 = 600
	ΔX4 = X4 – X0 = 600
	ΔTn =01,76745
	X5 = 150
	ΔX5 = X2 – X1 = 150
	ΔTn = 00,44860
	X6 = 150
	ΔX6 = X3 – X2 = 150 
	ΔTn = 00,43845
	X7 = 150
	ΔX7 = X4 – X3 = 150 
	ΔTn = 00,41530
Gráfico 4 – Deslocamento x Tempo – Fluxo de Ar na Posição 3
Gráfico 5 – Velocidade x Tempo – Fluxo de Ar na Posição 3
TGƟ = CO/CA
TGƟ = 0,45/ 01,35315
TGƟ= = 0,33255 m/s
- Conclusão
Diante dos valores esperados que com base na f unção horaria do MRU em que S=S0+VT em f unção do tempo registrado no cronometro e os percursos já definidos no Plano, os valores registrados e esperados tornam de fato a constância da velocidade presente em todo percurso como também mostrada nas médias das velocidades registradas. Desta forma, consegue -se implantar esse recurso no dia a dia em varias situações como nas empresas de logísticas ou até mesmo em caráter particular estimando o tempo gasto em um percurso, seja para uma viagem ou um simples trajeto que se queira percorrer em determinado tempo.
- Referência Bibliográfica
http://www.cidepe.com.br/pt/produtos/fisica/plano-inclinado-com-sensores-emulticronometro-de-rolagem-de-dados-eq001p
 
http://www.coladaweb.com/fisica/mecanica/movimento-retilineo-uniforme-mru
 
http://www.infoescola.com/fisica/movimento-retilineo-uniforme/
 
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAxwkAG/fisica-mruv