Relatório de Fisica Colchão de Ar Linear

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Universidade Estácio de Sá – Campus Macaé
	
	
	Curso: 
Engenharias
	Disciplina: 
 Física Experimental
	Código: 
CCE0477
	Turma:
 
3083
	
	
	Professor (a): George Nocchi
	Data de Realização: 30/05/2015
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Nome do Aluno (a): Bruno Rodrigues de Mello
Nome do Aluno (a): Marcos Roberto da Costa
Nome do Aluno (a): Meque Zeobeque
Nome do Aluno (a): Leonardo Borges
Nome do Aluno (a): Uilson
Nome do Aluno (a): Angélica Herdy
Nome do Aluno (a): João Carlos Marins
	Nº da matrícula: 201407177389
Nº da matrícula: 201301089796
Nº da matrícula: 201307154001
Nº da matrícula: 201407267329
Nº da matrícula: 201407281127
Nº da matrícula: 200802170301
Nº da matrícula: 201409104354
Atividade Experimental VI – Colchão de ar linear
Objetivos Gerais
Este experimento tem como objetivo a determinação do módulo da velocidade escalar e da aceleração do móvel e ainda rever os conceitos básicos de movimentos unidimensionais, tais como: posição, velocidade e aceleração, e obter a dependência da posição em função do tempo dos movimentos MRU e MRUV. Após o experimento teremos condições de:
Estudar as características físicas do movimento retilíneo uniforme (MRU) e de suas equações matemáticas;
Compreender o funcionamento de um trilho de colchão de ar;
Observar e caracterizar o movimento retilíneo uniformemente variável em um objeto móvel;
Determinar distâncias e tempos através de régua e cronômetro;
Determinação da velocidade média de um móvel através de medições de deslocamentos e intervalos de tempo;
Verificar que a velocidade média para deslocamentos iguais é igual à velocidade média para deslocamentos não iguais, para um móvel com movimento retilíneo e uniformemente variável.
Ao o aluno deverá ser capaz de utilizar o colchão de ar linear para determinar a aceleração média e a velocidade final do carro.
2. Materiais Necessários
Conjunto de colchão de ar linear:
Gerador de fluxo de ar
Mangueira de conexão
Trilho de ar
Carro
Sensores fotoelétricos
Cronômetro digital
Bobina de travamento
3. Procedimento experimental:
1º Monte todo o equipamento como demonstrado pelo professor.
2º Nivele o trilho para um ângulo de 5º;
3º Anexe ao carro a cerca ativadora;
4º Configure os sensores e trave o carro na bobina;
Realize o experimento para 7 distâncias diferentes (realize 3 vezes cada para certificar-se).
5º Libere a bobina e registre os dados na tabela;
6º Utilizando a equação do espaço no M.R.U.V, calcule a aceleração do sistema para um ΔS = Sf – S0;
Este valor será usado em todos os cálculos.
XS = SF-S0 XS= 400-300 XS = 100
XS = SF-S1 XS= 500-300 XS = 200
XS = SF-S2 XS= 600-300 XS = 300
XS = SF-S3 XS= 700-300 XS = 400
XS = SF-S4 XS= 800-300 XS = 500
XS = SF-S5 XS= 900-300 XS = 600
XS = SF-S6 XS= 1000-300 XS = 700
7º Calcule as velocidades (V1, V2, V3, V4, V5, V6 e Vf) com base na aceleração encontrada e nos tempos obtidos;
V1
SF = S0+VOT+AT²/2 0,400 = 0,300+0+A(0,503)²/2 
0,400-0,300 = 0,126A A= 0,100/0,126
A = 0,79 M/S
V=V0+AT V=0+0,79*0,503
V= 0,39 M/S
 
V2
SF = S0+VOT+AT²/2 0,500 = 0,300+0+A(0,724)²/2 
0,500-0,300 = 0,262A A= 0,200/0,262
A = 0,76 M/S
V=V0+AT V=0+0,76*0,724
V= 0,55 M/S
V3
SF = S0+VOT+AT²/2 0,600 = 0,300+0+A(0,906)²/2 
0,600-0,300 = 0,410A A= 0,300/0,410
A = 0,73 M/S	
V=V0+AT V=0+0,73*0,906
V= 0,66 M/S
V4
SF = S0+VOT+AT²/2 0,700 = 0,300+0+A(1,054²/2 
0,700-0,300 = 0,555A A= 0,400/0,555
A = 0,72 M/S
V=V0+AT V=0+0,72*1,054
V= 0,75 M/S
V5
SF = S0+VOT+AT²/2 0,800 = 0,300+0+A(1,195²/2 
0,800-0,300 = 0,714A A= 0,500/0,714
A = 0,70 M/S
V=V0+AT V=0+0,70*1,195
V= 0,83 M/S
V6
SF = S0+VOT+AT²/2 0,900 = 0,300+0+A(1,317²/2 
0,900-0,300 = 0,867A A= 0,600/0,867
A = 0,69 M/S
V=V0+AT V=0+0,69*1,317
V= 0,91 M/S
V7
SF = S0+VOT+AT²/2 1,000 = 0,300+0+A(1,428²/2 
1,000-0,300 = 1,195A A= 0,700/1,195
A = 0,585 M/S
V=V0+AT V=0+0,585*1,428
V= 0,83 M/S
8º Construa os gráficos (em papel milimetrado) do espaço e da velocidade em relação ao tempo:
9º Calcule a área do gráfico “velocidade X tempo” e compare o resultado com o ponto escolhido no plano.
10º Utilizando a equação da velocidade no M.R.U.V, calcule a velocidade final do sistema para um tempo previsto de 10s;
V=V0+AT V=0+0,585*10
V= 5,85 M/S
4. Introdução Teórica
Neste experimento da cinemática investigam-se os movimentos unidimensionais de uma partícula, o movimento retilíneo uniforme e movimente retilíneo uniformemente variado utilizando-se o colchão de Ar Linear. Esse tipo de equipamento é projetado para minimizar as forças de atrito, fazendo com que o corpo se desloque sobre um jato de ar comprimido, o que elimina o contato direto entre o corpo e a superfície do trilho, no qual ele desliza. O corpo que desliza sobre o colchão de ar é chamado de carrinho. Ao longo do trilho existem pequenos orifícios regularmente distribuídos por onde sai o ar comprimido fornecido por um gerador de fluxo de ar. Portanto o colchão de ar manterá o carrinho "flutuando" permitindo o seu movimento com um atrito muito reduzido. Para investigar o movimento de uma partícula sujeito a uma resultante de forças nula, nivela-se o trilho de ar, situação na qual o peso do carrinho deslizante (a partícula) é contrabalançado pela força normal proporcionada pelo jato de ar. Nesta situação a resultante das forças ao longo da direção de movimento da partícula, a força de atrito, é bastante minimizada. Em contrapartida, o movimento de uma partícula sob ação de uma força constante é obtido inclinando-se o trilho de ar em relação a horizontal, de modo que o carrinho desça por ele sob a ação da componente da força gravitacional, no carrinho, ao longo da direção do trilho.
 
CONCLUSÃO
Com a realização deste experimento foi realmente possível ver na prática o que é, e como funciona o MRU e o MRUV, além de sua grande importância na realização das atividades executadas não só na Engenharia de produção como em qualquer outra atividade.
Determinamos o módulo de a velocidade escalar e da aceleração do móvel e ainda revemos os conceitos básicos de movimentos unidimensionais, tais como: posição, velocidade e aceleração, e obtemos a dependência da posição em função do tempo dos movimentos MRU e MRUV. Foi possível compreender o funcionamento não só do trilho de colchão de ar, como também de todo o equipamento utilizado.
Os resultados encontrados em nosso experimento foram bons, eles foram satisfatórios na hora de efetuar cálculos, (de velocidade, aceleração, etc) e montar gráficos que nos ajudaram a fazer a demonstrações necessárias e esperadas à objetivo do experimento. No final do experimento, juntamente com as fórmulas encontramos a aceleração e os ângulos que possibilitaram calcularmos os respectivos valores: