Experiência 5 Movimento Retilíneo Uniforme MRU

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Física Teórica e Experimental 1 
Experiência 5 
 
Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) 
OBJETIVOS 
− Estudar e descrever detalhadamente as características físicas do movimento retilíneo uniforme 
(MRU) e estabelecer suas equações horárias. 
− Compreender o funcionamento de trilho de ar. 
− Verificar experimentalmente a primeira lei de Newton ou lei da inércia. 
FUNDAMENTOS 
O movimento retilíneo, em Mecânica, é aquele movimento em que o corpo ou ponto material se 
desloca apenas em trajetórias retas. Para tanto, ou a velocidade se mantém constante ou a variação da 
mesma dá-se somente em módulo, nunca em direção. A aceleração, se variar, também o fará apenas 
em módulo e nunca em direção, e deverá orientar-se sempre paralelamente à velocidade. 
No movimento retilíneo uniforme (MRU), o vetor velocidade é constante no decorrer do tempo (não 
varia em módulo, em direção e em sentido), sendo, portanto, nula a aceleração. O corpo ou ponto 
material percorre distâncias iguais em intervalos de tempo iguais. Vale lembrar que sendo nula a 
aceleração no MRU, pela segunda lei de Newton é nula a resultante das forças aplicadas a qualquer 
partícula ou corpo animado desse tipode movimento . Uma das características do mesmo é que sua 
velocidade instantânea é igual à velocidade média. Desta forma, vamos descrever detalhadamente o 
comportamento de um móvel qualquer em movimento retilíneo uniforme (MRU) deduzindo as 
equações matemáticas que regem o comportamento do mesmo, levando em conta que nesse tipo de 
movimento, conforme já ressaltado, temos variações de espaços iguais em intervalos de tempo iguais, 
ou seja, a velocidade é constante. Na figura a seguir o boneco percorre espaços iguais em intervalos de 
tempos iguais. 
 
 
 
Ele leva 2,0 s para percorrer cada 10 m, de modo que se calcularmos sua velocidade média em cada uma 
das posições assinaladas, teremos: 
 
 
Desta forma, quando falarmos em MRU não haverá mais sentido falar de velocidade média, já que a 
velocidade não se altera no decorrer do movimento, e passaremos a utilizar v = vm . 
A função horária de um movimento representa o endereço de um móvel no tempo, ou seja, ela 
fornece a posição deste móvel num instante qualquer. Com ela teremos condições de prever e calcular 
tanto as posições futuras do movimento, como as posições em que ele já passou. Deduziremos então a 
função x = f (t) para o MRU tendo como ponto de partida a definição de velocidade média e a análise 
do exemplo abaixo. 
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Pela definição de velocidade média, e lembrando que para tal movimento a velocidade é constante e 
igual à velocidade média, temos: 
 
Isto implica: 
 x = xo + v t (1) 
Fazendo Xo = 0 , resulta: 
 x = v t (2) 
ou de outra forma: 
 (3) 
 
MATERIAL 
Trilho de ar ; 
Gerador de ar; 
Nível; 
Foto-sensores; 
Fita métrica ou régua; 
Carrinho ; 
Cronômetro eletrônico digital . 
 
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
Inicialmente, devemos compreender, de uma maneira geral, o funcionamento do equipamento a ser 
utilizado neste experimento. Somente após esta etapa passaremos a realização do mesmo Senão, 
vejamos: 
1- Nesta prática será usado um cronômetro eletrônico digital, acoplado a cinco foto-sensores, que irá 
medir os quatro intervalos de tempo decorridos entre os instantes em que a haste ou agulha do 
carrinho passar por dois foto-sensores sucessivos. 
2- Verifique se o trilho de ar está nivelado; para isso deixe que o “carro” se movimente tanto em um 
sentido como no outro e observe se há uma variação significativa na velocidade. Se necessário faça 
ajustes. 
3- Com uma régua ou uma trena determine as posições dos foto-sensores, conferindo com as 
marcações do trilho de ar, partindo do ponto inicial que chamaremos de x = 0 . 
4- Ligue a unidade geradora de ar e o cronômetro, não esquecendo de zerá-lo! 
 
 
5 - MEDIÇÕES, CÁLCULOS E QUESTÕES 
1- Coloque o carrinho em movimento retilíneo uniforme, com um leve toque inicial e, desta forma, 
teremos v ≠ 0 , mas de valor indeterminado. Meça os intervalos de tempo que ele leva para 
percorrer as posições entre os fotosensores e complete os espaços da tabela seguinte. 
 
 
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2- O que representa o coeficiente angular do gráfico x versus t ? 
 
 
 
 
 
3- Quais as conclusões tiradas do gráfico x versus t em relação à velocidade? 
 
 
 
 
 
 
4- Calcule o valor mais provável para a velocidade a partir dos dados da tabela.