Relatório MRUA COMPLETO (1)

Prévia do material em texto

SUMÁRIO
1. OBJETIVO.......................................................................................................3
2. RESUMO.........................................................................................................3
3. INTRODUÇÃO TEÓRICA...............................................................................4
4. INSTRUMENTOS UTILIZADOS......................................................................5
5.DESCRIÇÃO DO EXPERIMENTO...................................................................6
6. RESULTADOS EXPERIMENTAIS..................................................................7
7. CONCLUSÃO................................................................................................19
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS.............................................................20
1. OBJETIVO
Caracterizar o MRUA;
Concluir que a aceleração é função do ângulo de inclinação do plano;
Utilizar os conhecimentos adquiridos, identificado, formulando, equacionando e resolvendo problemas que possam acontece vida prática, relativos à cinemática do ponto material.
2. RESUMO
Este experimento tem como objetivo estudar as características dos movimentos, nesse caso será estudado o movimento uniforme (MRUA). Foram coletadas várias medidas como: variação do tempo, velocidade, calculamos a aceleração média.
Após a coleta dos dados construímos tabelas e gráficos. Nessas tabelas e gráficos pudemos observar algumas peculiaridades, tal como a presença da aceleração devido ao ângulo do plano inclinado.
Palavras-chaves: Plano inclinado, movimento, velocidade e aceleração.
3. INTRODUÇÃO TEÓRICA
O movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV) é o movimento em que o corpo sofre aceleração constante, mudando de velocidade num dado incremento ou decremento conhecido. Para que o movimento ainda seja retilíneo, a aceleração deve ter a mesma direção da velocidade. Caso a aceleração tenha o mesmo sentido da velocidade, o movimento pode ser chamado de movimento retilíneo uniformemente acelerado. Caso a aceleração tenha sentido contrário da velocidade, o movimento pode ser chamado de movimento retilíneo uniformemente retardado.
A característica fundamental do movimento retilíneo uniformemente variado (M.R.U. V) é o fato da aceleração ter um valor constante ao longo de todo o movimento. As equações que descrevem este particular tipo de movimento são:
x = x0 + v0 . t + a . t2 / 2
v = v0 + a . t
a = valor constante
No entanto, é possível combinar as duas primeiras para se obter uma quarta equação que pode ser útil em muitas situações. Esta equação é:
 v2 = v0 2 + 2 . a . x onde x = x - x0 
 Na experiência a ser realizada, a velocidade “v”, a velocidade inicial “v0” e o deslocamento “x” serão medidos.
 A aceleração “a” será calculada usando-se dois métodos diferentes para que os valores possam ser comparados.
4. INTRUMENTOS UTILIZADOS
Figura 1 – Plano Inclinado kersting modelo EQ001
Fonte: Cidepe, 2015.
Figura 2 – Cronômetro digital Figura 3 – Esfera de aço
 
Figura 4 – Adesivo 
5. DESCRIÇÃO DO EXPERIMENTO
Este experimento foi realizado utilizando o plano inclinado Fig.1; um cronômetro digital Fig.2; uma esfera de aço Fig.3; cinco adesivos quadrados pequenos Fig.4.
Observando o nivelamento da base do plano inclinado. Elevamos a rampa até uma posição angular de aproximadamente 2º.
Marcamos com auxilio de papel e fita adesiva na lateral da rampa as posições X0, X1, X2, X3 e X4. A posição inicial (X0) foi marcada no 0 mm ou (0m), indo até a posição final X4 , marcada nos 400 mm ou (0,40m). A diferença entre uma posição e a sua anterior é de 100 mm ou (0,10m). Em seguida colocamos a esfera de aço na posição inicial (X0), abandonando a esfera de aço dessa posição até a posição X3, cinco vezes cronometrando o tempo para cada vez. De posse destes resultados, colocamos novamente a esfera na posição inicial e abandonamos o móvel até a posição (X1) cinco vezes cronometrando o tempo. Realizamos este procedimento para todos os intervalos descritos, a saber: (X0 e X1), (X0 e X2), (X0 e X4). 
Assim obtivemos a velocidade media em cada intervalo e calculamos a aceleração em cada ponto, para construção dos gráficos.
6.RESULTADOS EXPERIMENTAIS
 
Determinar o procedimento, fixando na rampa as posições:
Determinar o módulo do deslocamento que o móvel sofrerá para ir da posição :
 Tabela 1:
	Módulo da posição inicial 
	Módulo da posição final
	Módulo do deslocamento
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
Abandone o móvel na posição e cronometre o tempo necessário para o mesmo ir de (neste caso, o cronometro ira registrar o 
).
 0,72 s, para um deslocamento de 0,30
Tabela 2:
	Nº de ordem das Medidas
	
	
	
	
	
	0,79
	0,51 
	
	
	0,84
	0,48 
	
	
	0,81
	0,49 
	4
	
	0,79
	0,51 
	
	
	0,79
	0,51 
	Média das medidas
	
	0,80
	0,50 
Qual é o significado físico da razão /
R: É calcular a velocidade média
Calcule o valor da velocidade média em m/s
R : 
Qual é o significado físico do valor encontrado?
R: Significa que o objeto fazer um deslocamento de 0,42m a cada segundo.
Tabela 3:
	Sequência de Medidas
	Primeiro Intervalo
	Segundo Intervalo
	Terceiro Intervalo
	Quarto Intervalo
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	4
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Valores Médios
	
	
	
	
	
	
	
	
Tabela 4:
	
	1º Intervalo
	2º Intervalo
	3º Intervalo
	4º Intervalo
	Velocidade Média em cada Intervalo
	
	
	
	
GRAFICO V x t das velocidades médias:
Classifique o movimento realizado em função da trajetória e do comportamento das velocidades médias.
R: Classificamos que o movimento realizado em função da trajetória e do comportamento das velocidades médias obtidas é um MRUA – Quando isso acontece diz-se que o movimento é acelerado
Como é denominada, em física, a grandeza que informa de quanto varia a velocidade do móvel na unidade de tempo?
R: Aceleração.
A aceleração definida como é que informa esta variação.
Analisando o dimensionamento da expressão acima, indique a unidade da aceleração no SI.
R: A unidade da aceleração no SI é: m/s². 
Tabela e gráfico x x t do MRUA
Tabela 5:
	Posição ocupada pelo móvel 
	Instante 
	
	 0,00
	
	0,35
	
	0,60
	
	0,73
	
	0,80
Gráfico X x t
Como é denominada a forma da curva obtida no gráfico x x t?
R: A curva obtida é parecida a uma parábola.
Qual é o significado físico da tangente a qualquer ponto da curva do gráfico x x t? Chamaremos o ângulo de z.
R: Através da Tang. = , pela tangente identificamos que à medida que o tempo passa a velocidade aumenta.
A linearização do gráfico x x t do MRUA
Tabela 6:
	Posição do móvel 
	Tempo 
	Tempo 
	
	 0,00
	 0,00
	
	0,35
	012
	
	0,60
	0,36
	
	0,73
	0,53 s
	
	0,80
	0,67
Gráfico x 
Como é denominada a figura geométrica obtida no gráfico x x t2?
R: A figura geométrica obtida deveria ser um triangulo, porém a discrepância dos valores é obtida por imprecisão dos dados o gráfico. 
Compare o gráfico obtido da tabela 4 e verifique a validade da afirmação: “O gráfico X x t deste movimento é LINEAR”.
R: Devido à discrepância dos valores obtidos podemos visualizar que houve imprecisão nos dados e não obtendo 100% de êxito conforme a teoria.
Com qual grandeza física está associada à declividade do gráfico X x t2?
R: A grandeza física é m/s2, obtido por Tang. z = ∆x/∆ t2= a/2.
Determine, através do gráfico, a aceleração sofrida pelo móvel no intervalo entre (t1,t2):
R:
tang. z = ∆x/(∆ t2)= (0,20-0 ,10)/(0,36-0,12)=(0,10)/(0,24)=0,42 m/ s2
tang. z = tang. 22,62°= 0,42 m/ s2
Deposse do valor da declividade: Tang. z = x/ t2 = a/2. 
Calcule a aceleração média do móvel neste experimento.
R: 
a/2 = 0,42 m/s2
a = 2 x 0,42 m/s^2 = 0,84 m/s2
O Gráfico v x t do MRUA e as funções horárias.
Pela função horária V = V_0 + a.t definida, determine a velocidade no instante t_0 = 0
 
Tabela 7:
	Instante 
	Velocidade 
	 0,00
	 0,00
	0 
	0,35
	
	
	0,60
	
	
	0,73
	
	
	0,82
	
	
Gráfico v x t
Como você denomina a figura geométrica obtida neste gráfico?
R: Um triângulo.
Qual o significado físico da tangente física (declividade) do gráfico v x t?
R: Através da tangente física do gráfico v x t determinamos a aceleração.
Utilizando o gráfico v x t determine os valores assumidos pela aceleração a nos seguintes pontos:
O significado físico da área do Gráfico V x t?
R: Com a área determinada pelo triângulo é possível encontrar a distância percorrida pelo objeto. 
TABELA 8: Média (, desvio padrão (σ) e erro (), nas medidas de tempo (s) dos resultados obtidos na medida da bolha no intervalo de 0 mm a 100 mm.
	
	t (s)
	)
	
	
	0,39
	0,04
	0.0016
	
	0,39
	0,04
	0,0016
	
	0,29
	-0,06
	0,0036
	
	0,34
	-0,01
	0,0001
	
	0,34
	-0,01
	0,0001
	
	0,35
	= 0,16
	∑= 0,0070
Valor Médio:
 = = = 0,35 s
Desvio Médio Absoluto:
 = = = 0,03 s
Desvio padrão:
σ = = = 0,04 s
Erro:
 . 100 = = 8,57% 
TABELA 9: Média (, desvio padrão (σ) e erro (), nas medidas de tempo (s) dos resultados obtidos na medida da bolha no intervalo de 0 mm a 200 mm.
	
	t (s)
	)
	
	
	0,59
	-0,01
	0,0001
	
	0,61
	0,01
	0,0001
	
	0,60
	0
	0
	
	0,60
	0
	0
	
	0,59
	-0,01
	0,0001
	
	0,60
	= 0,03
	∑= 0,0003
Valor Médio:
 = = = 2,65 s
Desvio Médio Absoluto:
 = = = 0,01 s
Desvio padrão:
σ = = = 0,01 s
Erro:
 . 100 = = 1,67% 
TABELA 10: Média (, desvio padrão (σ) e erro (), nas medidas de tempo (s) dos resultados obtidos na medida da bolha no intervalo de 0 mm a 300 mm.
	
	t (s)
	)
	
	
	0,72
	0
	0
	
	0,79
	0,07
	0,0049
	
	0,75
	0,03
	0,0003
	
	0,74
	0,02
	0,0004
	
	0,67
	-0,05
	0,0025
	
	0,72
	= 0,17
	∑= 0,0082
Valor Médio:
 = = = 0,72 s
Desvio Médio Absoluto:
 = = = 0,03 s
Desvio padrão:
σ = = = 0,05 s
Erro:
 . 100 = = 4,17% 
TABELA 11: Média (, desvio padrão (σ) e erro (), nas medidas de tempo (s) dos resultados obtidos na medida da bolha no intervalo de 0 mm a 400 mm.
	
	t (s)
	)
	
	
	0,79
	-0,01
	0,0001
	
	0,84
	0,04
	0,0016
	
	0,81
	0,01
	0,0001
	
	0,79
	-0,01
	0,0001
	
	0,79
	-0,01
	0,0001
	
	0,80
	= 0,08
	∑= 0,0020
Valor Médio:
 = = = 0,82 s
Desvio Médio Absoluto:
 = = = 0,02 s
Desvio padrão:
σ = = = 0,02 s
Erro:
 . 100 = = 2,5%
7. CONCLUSÃO
No MRUV podemos comprovar através da inclinação da reta do gráfico S x T, que o seu coeficiente angular é a aceleração e que permanece constante ao longo do tempo também concluímos que o espaço percorrido pelo móvel pode ser calculado através do gráfico V x T. já a velocidade pode ser encontrada com a área gráfica a x t.
Os resultados encontrados em nosso experimento foram bons, pois apesar dos valores que serviram para preencher as tabelas não serem exatamente iguais, 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 a objetivo do experimento.
Podemos concluir que todo tipo de movimento que um corpo sofre é comandado por diversas forças, que um corpo qualquer possui velocidade quando percorre um determinado espaço num intervalo de tempo, e que a aceleração do corpo na experiência, dependia da inclinação da rampa, ou seja, quanto mais inclinado à rampa, mais rápido o corpo se movimentaria.
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFIAS
[1] - Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 14.724: Informação e documentação — Trabalhos acadêmicos — Apresentação. Rio de Janeiro, dez. 2005. 09 p.
[2] - Física Básica - Vol. Único, 2ª Edição, Ed Atual, 2004 - Nicolau e Toledo.
[3] – Apostila de Física Experimental l – Centro Universitário Estácio de Sá
[4] – Movimento Retilíneo Uniformemente Variado. Disponível em: < http://www.infoescola.com/fisica/movimento-retilineo-uniformemente-variado/.> Acesso em: 12 de setembro de 2015.
[5] – Movimento Retilíneo. Disponível em:< https://pt.wikipedia.org/wiki/Movimento_retil%C3%ADneo. Acesso em: 12 de setembro de 2015.