Relatório 4 MRUV

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Universidade Federal do Ceará
Centro de Tecnologia
Curso de Engenharia Civil
Relatório de Física Experimental
Prática 4: Movimento Retilíneo Uniformemente Variado
Nome: Matrícula: 
 Curso: Engenharia Civil	 Turma: 5
 Professor: João Victor
Fortaleza - Ce
2016
Objetivos
Determinar a velocidade e aceleração de um móvel com movimento retilíneo uniformemente variado através de um trilho de ar além de rever alguns conceitos básicos sobre o assunto.
Introdução Teórica
No Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV) nós temos uma velocidade que varia uniformemente ao longo do tempo, isso significa que sua aceleração é constante, sendo assim iguais a aceleração média e a aceleração instantânea. 
No experimento, veremos esse movimento em um trilho de ar, que terá atrito desprezível com o carrinho que irá percorrê-lo.
Para essa situação temos algumas equações válidas, tais como:
1°) 
2°) 
Como no experimento o carrinho começará parado teremos e , a equação fica apenas:
E a aceleração será:
E substituindo na 2° equação temos a velocidade:
Que é a equação para a velocidade instantânea ao final do percuso x.
Material Utilizado
- Trilho de ar com eletroímã;
- Cronômetro eletrônico digital;
- Unidade geradora de fluxo de ar;
- Carrinho com três pinos (pino preto, pino ferromagnético e um pino qualquer);
- Chave liga/desliga;
- Cabos;
- Fotossensor;
- Paquímetro;
- Calço de madeira;
- Fita métrica.
Procedimento Experimental
1° Monte o equipamento conforme explicado.
2° Ligue a unidade geradora de fluxo de ar regulando a intensidade para um valor médio.
3° Verifique se o trilho de ar está nivelado; para isso coloque o “carrinho” parado em vários pontos sobre o trilho de ar e verifique se o mesmo se movimenta significativamente em um sentido ou no outro. Se necessário faça ajustes nos pés do trilho de ar.
4°Meça com um paquímetro a espessura do calço de madeira fornecido e com uma trena meça a distância entre os pés de apoio. Determine o ângulo de inclinação do trilho de ar.
ESPESSURA DA MADEIRA= 1,09 cm
	SEPARAÇÂO ENTRE OS PÈS DE APOIO= 180 cm
O ângulo podemos medir com as informações que já temos com as medidas da espessura da madeira e da separação entre os pés de apoio temos uma situação como na Figura 1:
Figura 1: Determinação do ângulo de inclinação do trilho de ar.
1,09 cmθ
180 cm
tgθ = e assim temos tg-1θ = 0,34° que é o nosso ângulo θ .
5° Fixe no carrinho três pinos como explicado. Fixe o pino central (preto) no furo superior, fixe no furo lateral superior um pino para conexão com o eletroímã e do lado oposto um pino qualquer para contrabalancear.
6° Dê uma pequena inclinação no trilho de ar colocando o calço de madeira fornecido sob os pés do mesmo.
7° Coloque o fotossensor na posição 1, conforme a Tabela 1. A posição do mesmo deve ser medida, com uma trena, do pino central do “carrinho” até o centro do fotossensor, estando o “carrinho” na posição inicial junto do eletroímã.
8° Fixe o carrinho no eletroímã ligando a chave liga-desliga e ajuste a tensão aplicada pelo cronômetro digital de modo que o carrinho não fique muito preso.
9° Escolha no cronômetro a função F2 pressionando “Função”. Zere o cronômetro pressionando “Reset”.
10° Libere o carrinho do eletroímã desligando-o através da chave liga-desliga.
11° Faça pelo menos três medidas de tempo para cada posição do fotossensor.
12° Repita o procedimento anterior para as outras posições indicadas na Tabela 1.
13° Preencha os outros espaços da Tabela 1.
Tabela 1: Resultados do experimento
	Nº
	x (cm)
	Medidas de t (s)
	Média de t (s)
	Quadrado de t (s²)
	v = 2x / t (cm/s)
	a = ∆v/∆t(cm/s²)
	1
	10
	1,746
	1,720
	2,958
	11,63
	6,7
	
	
	1,714
	
	
	
	
	
	
	1,700
	
	
	
	
	2
	20
	2,476
	2,435
	5,929
	16,43
	6,7
	
	
	2,427
	
	
	
	
	
	
	2,402
	
	
	
	
	3
	30
	2,992
	3,004
	9,024
	19,97
	6,6
	
	
	3,027
	
	
	
	
	
	
	2,992
	
	
	
	
	4
	50
	3,976
	3,996
	15,97
	25,02
	6,9
	
	
	4,012
	
	
	
	
	
	
	4,001
	
	
	
	
	5
	70
	4,745
	4,743
	22,50
	29,52
	6,2
	
	
	4,797
	
	
	
	
	
	
	4,687
	
	
	
	
	6
	90
	5,363
	5,491
	30,15
	32,78
	6,0
	
	
	5,577
	
	
	
	
	
	
	5,533
	
	
	
	
	7
	110
	6,149
	6,089
	37,08
	36,13
	5,9
	
	
	6,083
	
	
	
	
	
	
	6,034
	
	
	
	
	8
	150
	7,151
	7,170
	51,41
	41,84
	5,8
	
	
	7,155
	
	
	
	
	
	
	7,205
	
	
	
	
14° Trace o gráfico da posição em função do tempo com os dados obtidos da Tabela 1.
15° Trace o gráfico da posição em função do tempo ao quadrado com os dados da Tabela 1
Questionário
O que representa o coeficiente angular do gráfico “x contra t”?
O coeficiente é uma derivada, e o gráfico é uma curva cuja equação )que relaciona a posição com o tempo) é a 1° equação dada na Introdução Teórica:
1°) onde podemos escrever como temos assim , que é a nossa 2° equação dada na Introdução teórica, onde é a velocidade. Logo, o coeficiente angular é a velocidade.
O que representa o coeficiente angular do gráfico “x contra t²”?
Com a equação m= podemos medir o coeficiente angular, então temos:
m= então, o coeficiente angular é metade da aceleração.
Trace o gráfico da velocidade em função do tempo com os dados da Tabela 1.
Trace o gráfico da aceleração em função do tempo, para os dados obtidos da Tabela 1.
Determine a aceleração pelo gráfico x contra t².
Usando o coeficiente angular que descobrimos na questão 2 podemos descobrir a aceleração:
m=, m=, como m= a = 2m = 2,89*2 =5,78cm/s²
Determine a aceleração pelo gráfico v contra t.
Pela 2° equação da Introdução Teórica temos:
2°) 
A aceleração de um corpo descendo um plano inclinado sem atrito é a =gsenθ. Compare o valor teórico da aceleração com o valor obtido experimentalmente. Comente os resultados.
g=9,8m/s² e θ=0,34°
Os valores ficaram próximos entre si, com pequenos desvios que podem ter sido causados por erros no equipamento.
Conclusão
Os objetivos da prática foram alcançados, vimos o movimento e calculamos sua velocidade e aceleração, podem ter ocorrido alguns desvios nos resultados devido o equipamento ou erros humanos. Mas como vimos não foram erros tão distantes do que se era esperado. Calculando teoricamente e experimentalmente os resultados deram aproximados.
 Assim vemos que a prática foi feita de maneira correta e foi possível absorver os conhecimentos sobre o movimento aqui abordado (Movimento Retilíneo Uniformemente Variado).
Referências
ROTEIRO DE PRÁTICA DE FÍSICA EXPERIMENTAL. Nildo Loiola. Fortaleza. 2016
MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO. Info Escola. 
< http://www.infoescola.com/fisica/movimento-retilineo-uniformemente-variado/> Acesso em 19/05/2016 23:46