Relatório de física experimental 1 MRUV

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UNIVERSIDADE FEDERAL de ALAGOAS (UFAL)
Leonardo Silva Moreira
RELATÓRIO DO EXPERIMENTO DE MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO (MRUV)
Maceió
Outubro, de 2013
UNIVERSIDADE FEDERAL de ALAGOAS (UFAL)
Leonardo Silva Moreira
RELATÓRIO DO EXPERIMENTO DE MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO (MRUV)
Trabalho solicitado pelo professor Henrique Araújo, com requisito para obtenção de nota na disciplina de física experimental 1. 
Maceió
Outubro, de 2013
MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO (MRUV)
Objetivo: investigar o movimento com a aceleração constante.
Material Utilizado: Qt.
Trilho 120 cm; 1
Cronômetro digital multifunções com fonte DC 12 V; 1
Sensores fotoelétricos com suporte fixador (S1 e S2); 2
Eletro imã com borne e haste; 1
Fixador de eletro imã com manípulo; 1
Chave liga-desliga; 1
Y de final de curso com roldana raiada; 1
Suporte para massas aferidas - 9g; 1
Massa aferida 10g com furo central de 2,5mm de diâmetro; 1
 Massa aferida 20g com furo central de 2,5mm de diâmetro; 2
Massa aferida 10g com furo central de 5mm de diâmetro; 2
Massa aferida 20g com furo central de 5mm de diâmetro; 4
Massa aferida 50g com furo central de 5mm de diâmetro; 2
Cabo de ligação conjugado; 1
Unidade de fluxo de ar; 1
Cabo de força tripolar 1,5m; 1 
Mangueira aspirador 1,5m; 1
Pino para carrinho para fixa-lo no eletro imã; 1
Carrinho para trilho preto; 1
Pino para carrinho para interrupção de sensor; 1
Porcas borboleta; 3
Arruelas lisas; 7
Manípulo de latão13mm; 4
Pino para carrinho com gancho. 1 
INTRODUÇÃO
 	Oposto ao MRU, o movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV), demonstra que a velocidade varia uniformemente em razão ao tempo. O MRUV pode ser definido como um movimento de um móvel em relação a um referencia ao longo de uma reta, na qual sua aceleração é sempre constante. Assim a velocidade do móvel sofre variações iguais em intervalos de tempo iguais. No MRUV a aceleração média e aceleração instantânea são iguais.
A aceleração instantânea refere-se a um determinado intervalo de tempo “t” considerado, definida matematicamente por; α=limΔt->0=Δv/Δt. Para o estudo da cinemática no ensino  médio não é necessário sabermos o conceito matemática de aceleração 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 aceleração média, pois, ambas no MRUV são iguais como mencionado acima.
Das equações matemáticas tiramos as fórmulas do MRUV, como por exemplo, a da equação horária do movimento retilíneo uniformemente variado: S = s0 + v0t + at2/2. Outras equações desse tipo de movimento são: a da velocidade → V = v0 + at e também a de Torricelli → V2 = v02 + 2aΔs.
 
PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
Montamos o equipamento conforme o esquema da figura 1;
Comparamos a montagem do equipamento para MRU, para a montagem do equipamento para MRUV, escolhendo no cronômetro a função 2;
Com um cabo apropriado conectamos a chave liga-desliga ao cronômetro;
Colocamos uma massa aferida de 30g na ponta da linha (39g = suporte 9g + uma massa aferida de 10g + uma massa aferida de 20g). Tomamos cuidado para que o suporte de massas aferidas no tocasse no chão ao fim do percurso do carrinho.
 Ajustamos o eletroímã para que o carrinho tenha X0 = 0,300m;
Posicionamos o sensor até obter uma distância de 0,100m em relação ao carrinho;
Ligamos o eletroímã à fonte de tensão varável deixando a chave liga-desliga em série;
Fixamos o carrinho no eletroímã e ajustamos a tensão aplicada ao eletroímã de modo que o carrinho fique na iminência de sair;
Zeramos o cronômetro;
Desligamos o eletroímã liberando o carrinho;
Anotamos na tabela1 os intervalos de tempo indicados no cronômetro.
T2
Tabela1
	N°
	X0 (m)
	X (m)
	ΔX (m)
	t1 (s)
	t2 (s)
	t3(s)
	tm (s)
	tm2 (s)2
	v0(m/s)
	V (m/s)
	a(m/s2)
	01
	
	0,40
	0,10
	0,411
	0,412
	0,414
	0,412
	0,170
	
	0,242
	0,587
	02
	
	0,50
	0,20
	0,549
	0,551
	0,552
	0,550
	0,303
	
	0,363
	0,66
	03
	0,30
	0,60
	0,30
	0,665
	0,664
	0,664
	0,664
	0,441
	0
	0,451
	0,679
	04
	
	0,70
	0,40
	0,760
	0,761
	0,760
	0,760
	0,578
	
	0,526
	0,692
	05
	
	0,80
	0,50
	0,842
	0,841
	0,841
	0,841
	0,707
	
	0,594
	0,706
	06
	
	0,90
	0,60
	0,920
	0,920
	0,920
	0,920
	0,846
	
	0,652
	0,708
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	< a >
	0,672
RESULTADO
Após colhermos os dados durante o experimento, nós utilizamos à fórmula: para determinar o percentual de erro para a aceleração do carrinho, constatamos que utilizando os dados da tabela1 a margem de erro é 0,05%. Feito isso construímos o gráfico de X f(t), como mostra a figura 1.
Figura 1 Gráfico X = f(t)
	
Figura 2 Gráfico linear de X = f(t)
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
		
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
Feito isso construímos o gráfico de X = f(t2), como mostra a figura 2 acima, e calculamos seu coeficiente angular e linear. Para calcular o coeficiente angular deste gráfico utilizamos a fórmula: = = 0,7m, já o coeficiente linear é igual ao X0, sendo assim igual a 0,1.
Comparando o coeficiente angular de X = f(t2) com o valor da aceleração média da tabela1, nota-se que, o coeficiente angular é praticamente igual à aceleração média, após isso montamos a equação horária do movimento do carrinho: X = 0 + 0 + 0,726t2/2.
Logo depois construímos o gráfico de V = f(t) e ode a = f(t), como mostram as figuras 3 e 4 abaixo. Também foi calculado os coeficientes angular e linear do gráfico V = f(t) e quando comparado com sua aceleração média constatamos que o coeficiente angular é ligeiramente menor que a aceleração média.
	Figura 3 Gráfico de V = f(t)
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Figura 4 Gráfico a = f(t)
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
CONCLUSÃO
Tendo concluído o experimento, observamos que tanto a velocidade como a aceleração do carrinho variaram no decorrer do tempo, levando em consideração que o carrinho não entra em contato com o trilho de ar.
Notamos também que os gráficos são quase que lineares com algumas variações, o que caracteriza o movimento como variável e retilíneo. Este tipo de experimento é muito importante, pois nos ajuda a entender um dos movimentos que presenciamos todos os dias.
BIBLIOGRAFIA
KELLER, Frederick. Física Volume 1. São Paulo: Pearson Makron Books, 2004.
Manual de experimentos Azeheb.