Movimento retilíneo uniforme e suas características

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Grupo: 
Ellen Leslie Santos
Jairo Braga da Silva
José Roberto Vieira Santos
José Tiago Jesus de Souza Teles
Rafael Campos de Oliveira
Física experimental I - Curso Licenciatura em Matemática – 2015/2 
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Movimento retilíneo uniforme (M.R.U.)
Este tipo de movimento se define por variações de espaços iguais em intervalos de tempo iguais, em outras palavras a velocidade é constante. Ou seja, é o movimento no qual o móvel percorre uma trajetória retilínea com uma velocidade constante e diferente de zero. 
A velocidade média é dada por:
 Vm = ∆S / ∆t
Onde: 
∆S = variação do espaço (S – S0) 
∆t = variação do tempo (t – t0)
Essa é grandeza que representa a velocidade que um móvel percorre uma determinada distância. Como a velocidade é sempre constante em MRU V=Vm. 
Já para encontrar a posição de um objeto em um determinado momento t, conhecendo a sua posição inicial e a sua velocidade, utilizamos a função horária do MRU, dada por:
S = S0 + v * ∆t
 
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Materiais utilizados
Os seguintes materiais foram utilizados na execução deste experimento:
01 base de sustentação principal com um plano inclinado articulável com escala de0º a 45º (figura 1);
01 tubo lacrado, contendo óleo, uma esfera de aço e bolha;
01 ímã;
01 cronômetro de pulso (na falta deste foi utilizado cronômetro do aparelho telefônico);
01 nível de bolha para superfície.
Figura 1: Plano inclinado Kersting III
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Metodologia e objetivos 
Para a realização do experimento, a esfera de aço dentro do cilindro com óleo foi posicionada na parte superior do planto inclinado utilizando-se de um imã. Na posição 0mm a esfera era solta afastando o imã que a matinha em repouso, no mesmo momento foi acionado o cronômetro que, por sua vez eram registradas as parciais a cada instante que a esfera percorria as posições desejadas. Esse procedimento foi repetido por três vezes e foi calculada a média das três medições para chegar a valores que diminuíssem o erro de precisão o máximo possível. 
O experimento teve como objetivos:
Caracterizar um movimento retilíneo e uniforme (M.R.U.);
Calcular a velocidade de um móvel em MRU; 
Prever a posição futura de um móvel que se desloca em MRU;
Construir gráficos:
posição (S) versus tempo (t)
velocidade (v) versus tempo (t)
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Resultados
Com o plano inclinado em 15º, foram obtidos os seguintes resultados:
Tabela 1:
 
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Resultados
De acordo com os valores registrados na Tabela 1, obteve-se os gráficos de x versus t e v versus t:
Figura 2 - Gráfico x versus t:
A figura geométrica encontrada no gráfico x versus t obtido a partir dos dados da tabela 1, aproxima-se de uma reta inclinada, assim levando em conta a falta de precisão na marcação dos tempos, podemos considerar a validade dos dados, ou seja, o gráfico x versus t é característico do MRU, pois a posição varia de forma linear com o decorrer do tempo.
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Resultados
Figura 3 - Gráfico v versus t:
O gráfico v versus t obtido através dos resultados do laboratório aproxima-se do gráfico ideal, que seria uma reta horizontal característica do MRU, pois a velocidade permanece sempre constante em relação a qualquer tempo. 
Assim as declividades encontradas no gráfico v versus t representam fisicamente a taxa de variação da velocidade em relação ao tempo. Sendo esta inclinação nula, temos que a velocidade não se altera conforme o tempo muda.
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Resultados
Portanto temos que a área sob o gráfico v versus t representa a distancia percorrida (∆S) pelo móvel, e pode ser calculada por:
A = v * ∆t
Assim temos:
A = ∆S = v * ∆t 
A = 60,97 * 6,56
A = 399,96 mm2 Aaprox = ∆S = 400 mm
Sendo a função horária do MRU S = S0 + v * ∆t e V = Vm temos:
Vm = (S – S0) / ∆t
Vm = (400 – 0) / 6,56
Vm = 400 / 6,56
Vm = 60,97 m/s
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Resultados
Sabendo-se que no MRU a velocidade permanece constante em qualquer intervalo de tempo e utilizando a função horária do MRU, podemos calcular a posição que o móvel ocupará no t = 10 segundos. 
Assim V = Vm = 60,97 m/s e t = 10 segundos, temos:
S = S0 + v * ∆t
S = 0 + 60,97 * 10
S = 609,7 mm
Esta posição não pode ser checada pois não fizemos a medição em laboratório como pedido no experimento. Assim não foi possível verificar se haveria diferença entre a posição calculada e a posição medida.
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Conclusões
No experimento realizado verificamos que o tempo de reação de cada pessoa e os equipamentos utilizados para fazer as medições, especialmente o cronometro, acabam gerando algumas distorções nos resultados obtidos em relação aos resultados esperados. Mesmo assim foi possível verificar que os resultados se mantiveram relativamente próximos, o que esta de acordo com a bibliografia, onde a velocidade no MRU é sempre constante em qualquer tempo observado. 
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Aplicações do M.R.U.
Apesar de ser o movimento mais simples que se possa imaginar, ele não é muito frequente na natureza. O que impede um objeto de manter-se em velocidade constante, são as forças que atuam sobre ele como por exemplo atrito.
Alguns moveis podem manter-se em velocidades praticamente constantes, como por exemplo um trem longe das estações e em trechos retos. Ou ainda um paraquedas aberto, embora inicialmente realize um movimento acelerado, dada a resistência do ar, logo entra em movimento uniforme e, exatamente por isso, a velocidade não aumenta demasiadamente.
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Referências 
HALLIDAY, D. Fundamentos de Física: Mecânica, vol1. 7 ed. LTC, 2006.
ALONSO, Marcelo; FINN, Edward J. Fundamental university physics. Vol. 1: Machanics and thermodynamics. Reading, Ma.: Addison-Wesley, 1980, 2nd ed., v. 1, 1980.
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