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Aula Prática Laboratório Experimental de Física I Cabo Frio, 28 de novembro de 2016 Experimento 1: Trilho de ar Introdução O trilho de ar foi planejado para diminuir as forças de atrito fazendo com que um corpo se desloque sobre uma camada de ar, o que elimina o contato direto entre a superfície do trilho e do corpo. Que neste experimento é chamado de carrinho. Nesta prática experimental foi analisado o movimento do corpo sob a superfície do atrito de ar, observando assim, o tempo e a distância percorrido. Mediante os valores obtidos, espera-se identificar em dois momentos diferentes o tempo gasto para chegar ao ponto determinado, apurando assim, um valor médio. Objetivo O objetivo desta experiência é estudar o movimento de um corpo, sob a ação de uma força conhecida, na ausência de atrito, e verificar o tempo gasto. É possível analisar com precisão, porém, depende da calibração adequada. Materiais e Métodos Turbina para fluxo de ar; Carrinho; Cronômetro; Sensor óptico; Trilho de ar; Régua Realizamos os seguintes métodos: Posicionamos os sensores nos pontos desejados do trilho, medimos com o auxilio da régua as distâncias, ligamos e zeramos os cronômetros. O carrinho estava posicionado e começamos o procedimento. As anilhas foram colocadas no fio da extremidade e apuramos os termos na primeira posição, e assim sucessivamente por oito vezes, até completar 100cm. Após o procedimento obtivemos os dados de intervalo de tempo que o carrinho percorreu entre um sensor e outro, disponibilizados pelo cronômetro. Resultados e Discussões Tabela 1: MRU Hipótese: S= Vn x T MMQ: y= a x x + b S (cm) T1 T2 Media T 30 0,569 0,563 0,566 40 0,767 0,737 0,752 50 0,988 1,001 0,9945 60 1,25 1,306 1,278 70 1,365 1,331 1,348 80 1,595 1,389 1,492 90 1,499 1,496 1,4975 100 1,784 1,967 1,8755 Y X Y² X² XY 30 0,566 900 0,720356 16,98 40 0,752 1600 0,565504 30,08 50 0,9945 2500 0,841136 47,2 60 1,278 3600 1,633284 76,68 70 1,348 4900 1,817104 94,36 80 1,492 6400 2,226064 119,36 90 1,4975 8100 2,241009 134,73 100 1,8755 10000 3,541025 189,5 Σ 520 9,8035 38000 13,58548 708,89 Σ / 8 (M) 65 1,225438 4750 1,698185 88,61125 Os valores de S foram relacionados a tabela de Y e os valores de T foram relacionados a tabela de X. σx = √x2 – (x)2 = √0,168623= 0,410637309 σy = √y² - (y)²= √525= 22,91287847 σxy= 88,61125-79,3975≈ 9,21375 r= σxy / σx . σy= 9,21375 / 0,410637309 . 22, 91287847= 0,979260794 a= r. σy / σx= 0,979260794 . 55,79833583= 54,64112264 b= y – ax= 65 – 54,6441313 . 1,2215= - 1,7441313 ℮y= σy. √N(1-r²) / N-2= 22,91287847. √0,054731064= 5,360392578 σa= ℮y. / σy. √N= 5,360392578/1.161475823= 4,615156401 Є%= σa/a. 100%= 0,084463059 . 100%= 8,446305966 Tabela 2: MMQ Hipótese: S= ½ . a+ T2 MMQ: y= a . x + b S (cm) T1 T2 Media T Media T² 30 0,723 0,718 0,7025 0,519 40 0,849 0,835 0,842 0,708 50 0,928 0,929 0,9285 0,862 60 1,034 1,024 1,029 1,058 70 1,106 1,114 1,11 1,232 80 1,191 1,188 1,1895 1,414 90 1,265 1,367 1,316 1,731 100 1,342 1,336 1,339 1,792 Y X Y² X² XY 30 0,519 900 0,269361 15,57 40 0,708 1600 0,501264 28,32 50 0,862 2500 0,743044 43,1 60 1,058 3600 1,119364 63,48 70 1,232 4900 1,517824 86,24 80 1,414 6400 1,999396 113,12 90 1,731 8100 2,996361 155,79 100 1,792 10000 3,211264 179,2 Σ 520 9,316 38000 12,35788 684,82 Σ / 8 (M) 65 1,1645 4750 1,544735 85,6025 Conclusão De acordo com o experimento e os dados obtidos, no mesmo, pode-se comprovar o MRU. Considerando-se que a velocidade permaneceu constante, pois as variações foram tão pequenas que podem ser desconsideradas. Essas variações devem-se ao fato de existir atrito entre o carro e o trilho. Analisando-se que a velocidade é realmente constante com o decorrer do tempo, e relacionando-se velocidade, intervalo de tempo e o espaço percorrido entre si, pode-se confirmar a veracidade da primeira lei de Newton que diz que quando a resultante das forças for nula, esse corpo permanecerá em repouso ou em movimento retilíneo uniforme.
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