Movimento Retilínio Uniforme fisica

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MOVIMENTO RETILÍNIO UNIFORME
Disciplina: Física Experimental I
Alessandro Amorim de Moura, Matrícula: 201401181091.
Lívia dos Anjos Faria, Matrícula: 201403000425.
Moisés Nunes Freire, Matrícula: 201401404677.
Pedro Henrique Oliveira da Costa, Matrícula: 201401306519.
Sávia Souza Silva, Matrícula: 201402122713.
Simone Lopes Caetano, Matrícula: 201401336817.
Código da Turma: 3001
Turno: Noturno
Professor: Vinício Ferreira
CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO/FACITEC
RESUMO
Neste artigo será abordado um estudo sobre o Movimento Retilíneo Uniforme, o que é esse fenômeno, onde pode ser aplicado e de onde surgiu. A aplicação do experimento será realizada no laboratório de Física da Universidade Estácio / Facitec, o qual será coletado através de uma tabela da seguinte forma: variação do espaço em relação ao tempo, calculando a sua velocidade média. 
Palavras Chave:MRU,aceleração, variação, velocidade, tempo, deslocamento.
I. INTRODUÇÃO 
 O Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) é o tipo de movimento que se define por variações de espaços iguais em intervalos de tempos iguais, pode se dizer em outras palavras que a velocidade é constante e é explicado pela primeira lei de Newton. 
 No conceito de Movimento Retilíneo Uniforme, existe a função horária. A função horária de um movimento representa o local, ou seja, o endereço de um objeto móvel no tempo, ela fornece a posição desse móvel num instante qualquer. Através da função horária, é possível conhecer posições em que o móvel já passou, e também prever posições futuras. Deduziremos então a função:
x= x0 + ν t,
Onde x e a posição do móvel no instante t, x0 é a sua posição no instante t = 0 e ν sua velocidade.
 Um movimento retilíneo uniforme é regido pela primeira lei de Newton que diz:
“Um corpo permanece no seu estado de repouso ou movimento retilíneo uniforme (MRU), a menos que seja obrigado a mudar esse estado pela atuação de uma força resultante diferente de zero”.
 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, sentido ou direção), e,
portanto a aceleração é nula. O corpo ou ponto material se desloca distâncias
iguais em intervalos de tempo iguais. Vale lembrar que sendo nula a
aceleração no MRU, pela primeira lei de Newton é nula a resultante das forças
aplicadas a qualquer partícula ou corpo animado desse tipo de movimento.
Uma das características do mesmo é que a 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.
 Neste relatório estudaremos sobre o MRU e suas funções horárias, analisaremos os experimentos realizados no laboratório e os relacionaremos com as leis de Newton.
II. OBJETIVO
 Nosso objetivo no decorrer deste experimento em relação ao MRU é verificar que a velocidade é constante na ausência de forças externas.
 Iremos estudar e descrever detalhadamente as características físicas do movimento retilíneo uniforme (MRU), estabelecer suas equações
horárias compreendendo o funcionamento da rampa e verificar experimentalmente a primeira lei de Newton.
III. MATERIAIS
 Os materiais necessários para serem utilizados no experimento foram:
	Quantidade
	Material
	01
	Rampa com régua de 400 mm
	01
	Rampa auxiliar 
	01
	Haste de 405 mm
	01
	Rolo para movimento retilíneo
	01
	Placa de PVC com furo
	01
	Cronômetro digital manual
IV. PROCEDIMENTOS 
Montamos o equipamento conforme foto abaixo. Associamos as duas rampas e demos uma pequena inclinação para a rampa auxiliar com o auxílio da haste e calçamos com a placa de PVC.
Escolhemos uma posição para abandonar o rolo e em seguida marcamos uma posição inicial em aproximadamente 0,20 m do zero da régua.
Foi realizada a experiência de MRU, mantendo as posições finais em 30 cm, 35 cm, 40 cm, 45 cm, 50 cm, 55 cm e 60 cm e completamos a tabela abaixo. Para cada posição final medimos o intervalo de tempo pelo menos três vezes e em seguida calculamos o tempo médio, o deslocamento e a velocidade média.
Colocamos o rolo na posição inicial 0,20 cm (conforme foto acima) e abandonamos o objeto. O móvel rolou no plano inclinado com um movimento acelerado. No final da rampa auxiliar, o móvel passou para rampa horizontal e ao passar pela posição 0,00 m, acionamos o cronômetro digital manual. Após passar pela posição 10 cm desligamos o cronômetro.
	TABELA 01
	X0(m)
	X(m)
	ΔX(m)
	tm(s)
	V(m/s)
	0,20
	0,30
	0,10
	0,75
	0,13
	0,20
	0,35
	0,15
	1,12
	0,13
	0,20
	0,40
	0,20
	1,52
	0,13
	0,20
	0,45
	0,25
	1,85
	0,13
	
	Vm = 0,13m/s
	TABELA 02
	X0(m)
	X(m)
	ΔX(m)
	t1(m)
	t2(m)
	t3(m)
	tm(m)
	V(m/s)
	0,10
	0,30
	0,20
	1,44
	1,41
	1,39
	1,41
	0,13
	0,10
	0,35
	0,25
	1,91
	1,92
	1,94
	1,92
	0,13
	0,10
	0,40
	0,30
	2,30
	2,28
	2,29
	2,29
	0,13
	0,10
	0,45
	0,55
	2,64
	2,64
	2,63
	2,63
	0,13
	
	Vm = 0,13 m/s
V. ANÁLISE DOS RESULTADOS
 Depois de realizadas as medições, podemos perceber que a variação do deslocamento e a velocidade média foram feitas da seguinte forma:
ΔX (m) = X (m) – X0 (m)
Vm = ΔS / Δt , 
Portanto a equação horária do movimento do carrinho é S = So + Vt, S = 0,20 + 0,13t
 Com isso obtivemos os resultados da variação de deslocamento conforme tabela 01 e 02. Em seguida cronometramos o tempo para cada distância solicitada. Com esses dados calculamos a velocidade média do rolo, ou seja, 01 tabela: Δx = 0,10+0,15+0,20+0,25 / 4, Δx = 0,175m e o Δt = 0,75+1,12+1,52+1,85 / 4, Δt = 1,31s. Então a Vm = ΔS / Δt, Vm = 0,175m / 1,31s, Vm = 0,13 m/s. 02 tabela: Δx = 0,20+0,25+0,30+0,35 / 4, Δx = 0,275m e o Δt = 1,44+1,91+2,30+2,64 / 4, Δt = 2,0725s. Logo a Vm = 0,275m / 2,0725s, Vm = 0,13 m/s.
 Considerando a tolerância de erro de 5%, podemos afirmar que a velocidade permaneceu constante, ou seja, Vm = 0,13 m/s.
 Podemos observar que o espaço é uma função do tempo s = f(t), do 1º grau em t. Uma função de 1º grau é representada graficamente por uma reta, no sistema de coordenadas cartesianas, em relação ao eixo dos tempos. O gráfico da função é uma reta crescente, portanto, o movimento é progressivo, ou seja, o móvel caminha na mesma direção e sentido da orientação da trajetória e o seu coeficiente angular será a sua velocidade inicial, ou seja, zero. Já o coeficiente linear será o seu deslocamento inicial, ou seja, 0,20 m.
Como a velocidade escalar média é constante, note que o gráfico da velocidade é uma reta paralela ao eixo dos tempos, para v = f(t). Essa função é uma função constante.
 Ao considerar a tolerância de erro admitido (5%) e comparar o coeficiente linear do gráfico X = f(t) com o valor da posição inicial, concluímos que são iguais, pois o coeficiente linear é igual à posição inicial do objeto. Com isso temos que Coeficiente Linear é o deslocamento quando o tempo é igual à zero, ou seja, quando corta o eixo das abscissas. 
 Ao considerar a tolerância de erro admitido (5%) e comparar o coeficiente angular do gráfico X = f(t) com o valor da velocidade média, concluímos que também são iguais, pois o coeficiente angular, ou velocidade inicial é igual a 0,13 m/s e a velocidademédia é igual a 0,13 m/s. Com isso temos que o Coeficiente Angular é a tangente do ângulo formado pela reta no gráfico.
VI. GRÁFICOS
Gráfico 01.
Gráfico 02.
VI. CONCLUSÃO
 Em relação ao MRU consideramos 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, desnível da mesa, incertezas instrumentais.
 O valor encontrado para as diferenças percentuais da velocidade não teve variação significante. Por causa de todos os fatores que analisamos, consideramos que obtivemos uma velocidade constante com o decorrer do tempo e confirmamos 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.
 Através deste experimento observamos que a velocidade e a aceleração tem estreita relação com as forças que atuam sobre o corpo e verificamos que são verdadeiras as leis de Newton, que explicam o movimento.
VII. BIBLIOGRAFIA
RAMALHO JR., Francisco; FERRARO, Nicolau Gilberto e SOARES, Paulo Antônio de Toledo. Os Fundamentos da Física – Mecânica. 5ª ed. São Paulo: Editora Moderna, 1988.
Halliday, David; Resnick, Robert; Walker, Jearl. Fundamentos de Física 1 mecânica . 4ª edição Rio de Janeiro: Editora LTC, 1996.
YOUNG, Hugh D. e FREEEMAN, Roger A. Física I - Mecânica. 10ª ed. São Paulo: Pearson Addison Wesley, 2003.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Movimento_retil%C3%ADneo_uniforme