Experimento sobre Movimento retilineo uniformemente variado

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PRINCÍPIOS EXPERIMENTAIS DE FÍSICA
Andressa Bucar
EXPERIMENTO DE MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO (MRUV) PARA VALIDAÇÃO DA SEGUNDA LEI DE NEWTON.
Palmas – TO, março de 2018.
Andressa Bucar
EXPERIMENTO DE MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO (MRUV) PARA VALIDAÇÃO DA SEGUNDA LEI DE NEWTON.
Relatório técnico apresentado à Universidade Federal do Tocantins, como requisito obrigatório para a obtenção da matéria de Princípios Experimentais de Física, tendo como orientador o Prof. Heverton Silva.
	Palmas – TO, março de 2018.	
OBJETIVO
	O principal objetivo deste relatório é reproduzir o estudo do Movimento Retilíneo Uniformemente Variado de um corpo na ausência de atrito a partir do trilho de ar, para verificar a aceleração produzida pelo mesmo. 
INTRODUÇÃO
O Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV) é o deslocamento em que a velocidade escalar varia uniformemente conforme o tempo passa. O movimento se caracteriza por possuir uma aceleração diferente de zero e constante. O comportamento desse movimento é dado pela seguinte função:
Onde: X = posição final, Xo = posição inicial, Vo = velocidade inicial em dado instante t, a = aceleração em dado instante t.
A função da velocidade do objeto é obtida pela derivada da função da posição é dada pela equação:
Newton enunciou que: "A resultante das forças que atuam sobre um corpo é igual ao produto da sua massa pela aceleração com a qual ele irá se movimentar". A Segunda Lei de Newton é uma relação entre força, massa e aceleração, pode ser escrita da maneira seguinte:
Para calcular a aceleração teórica do sistema reproduzido em laboratório, utilizamos a seguinte equação:
Isso porque desprezamos as forças externas para o experimento.
MATERIAIS E MÉTODOS 
Materiais utilizados no experimento:
Trilho de ar: É um equipamento que possibilita fazer demonstrações do movimento de corpos onde o atrito é desprezível. No trilho, há um “carrinho” acoplado, o qual é arrastado por um barbante com um peso na extremidade.
Sensor fotoelétrico: Marca o momento em que o carrinho passou por determinada distancia por meio de feixes de luz.
Cronômetro eletrônico: Marca o tempo que o carrinho passou pelos feixes de luz do sensor.
Figura 1: Esquema do trilho de ar e demais equipamentos.
Método adotado no experimento:
O primeiro passo foi instalar sob o trilho de ar os sensores na posição cuja a marcação era 200mm, para o primeiro, e 300mm, para o segundo, onde ambos eram ligados ao cronometro eletrônico. Após o carrinho e o corpo metálico preso na extremidade serem pesados, eles foram colocados na posição 175mm.
Depois de zerar o cronometro e ligar o dispositivo que liberava ar sob o trilho, o carrinho foi solto até atingir a marca dos dois sensores que enviaram ao cronometro o tempo necessário para que o mesmo realizasse esse percurso, esse procedimento foi realizado por 5 repetições anotando-se o tempo obtido para que posteriormente fosse calculado a média e o erro padrão.
Após a primeira medição, o segundo cronometro foi colocado numa posição 100mm superior a primeira, ou seja, 400mm. Todo o processo de medição foi realizado novamente de 100 em 100mm até que a posição final do segundo sensor fosse de 1000mm. 
Após a coleta dos dados, foram realizados os cálculos de média e erro padrão do tempo que o carrinho demorou para passar pelos percursos determinados, dados que, posteriormente, gerariam gráficos e a análise da aceleração teórica e do comportamento do carrinho conforme a variação do tempo.
RESULTADOS 
 	Os valores obtidos por meio da pesagem dos objetos foram:
	Objeto
	Peso (g)
	Carrinho
	
	Corpo metálico
	
Tabela 1: Peso dos itens utilizados.
	A média de tempo e o desvio padrão de cada intervalo estão dispostos na tabela seguinte:
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
Tabela 2: Valores obtidos dos eixos do gráfico log-log.
	VALORES OBTIDOS PELA ANÁLISE GRÁFICA
	Grandezas
	Dados analisados
	Equação do movimento
	
	Aceleração Teórica (m/s² )
	
	Aceleração Experimental (m/s² )
	
	Erro percentual (%)
	
Tabela 3: Valores da análise gráfica.
	Os gráficos estão em anexo.
CONCLUSÃO
 Conclui-se que de acordo com o experimento que foi realizado em laboratório o movimento é, sim, retilíneo uniformemente variado, ou seja, sua aceleração é diferente de zero e constante. Foi constatado que o erro relativo é de 10,9% e o mesmo pode ser desconsiderado.
O experimento proposto foi de grande importância para o entendimento do MRUV e das leis de Newton. Foi possível identificar como essas leis da física são aplicadas e o quanto são importantes para os cursos de exatas.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BAGNATO, S. C. Zilio e V. S.. As Leis de Newton. São Paulo: Usp, 2015. Disponível em: <http://www.fisica.net/ondulatoria/Mecanica-Calor-Ondas.pdf>. Acesso em: 10 mar. 2018.
Referência: MELO, Wellington. Física. Rio de Janeiro: Colégio Anchieta, 2015. Disponível em: <https://pt-static.z-dn.net/files/d7b/4e476497862c8b3fd3dbefddc931635e.pdf>. Acesso em: 10 mar. 2018.
Referência: LEMES, Maurício Ruv. Movimento retilíneo uniformemente variado (mruv). São Paulo. 2010. Disponível em: <https://pt-static.z-dn.net/files/d7b/4e476497862c8b3fd3dbefddc931635e.pdf>. Acesso em: 10 mar. 2018.