Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
1 Measuring Speed (Medindo Velocidade) L. Galvagni Centro Universitário Uninter Pap. Endereço: Rua Natal Edifício Murilo 1622 ap. 201 Centro CEP:89870-000 Pinhalzinho - Santa Catarina - Brasil E-mail: lodagalvagni@gmail.com Resumo: Na física, velocidade relaciona a variação da posição no espaço em relação ao tempo, ou seja, qual a distância percorrida por um corpo num determinado intervalo temporal. É uma grandeza vetorial, possuindo direção, sentido e módulo, esse último chamado de rapidez e de dimensões[L][T]- 1, sendo medida no SI em metros por segundo (m/s ou ms-1). Em geral, os símbolos da velocidade são v ou primeiro para a velocidade escalar e o segundo para o vetor velocidade. A variação da velo- cidade em relação ao tempo é a aceleração. Palavras chave: Força, Velocidade, Movimento. Introdução Velocidade é um conceito fundamental para a mecânica clássica. Foi a partir desse que os pri- meiros físicos puderam desenvolver o estudo do movimento dos corpos, tornando-se capazes de descrever trajetórias através de funções mate- máticas. Isaac Newton, pai da mecânica clássica, desenvolveu o cálculo diferencial a partir desse estudo. Há dois tipos de movimentos considera- dos mais simples: o movimento retilíneo uni- forme (MRU) e o movimento retilíneo uniforme- mente variado (MRUV), que são representados por equações lineares e quadráticas respectiva- mente. Para outros tipos de movimento mais complexos utiliza-se a derivada. Procedimento Experimental 1-Inicie o programa Virtual Physics e selecione Measuring Speed na lista de atividades. O programa vai abrir a bancada de mecânica (Mechanics). 2-Na área do experimento há um bloco posicionado em cima de uma mesa sem atrito (vista lateral). Um êmbolo está preso ao bloco e será utilizado para golpeá-lo. Você vai medir o comprimento da mesa e o tempo que o bloco leva para deslizar sobre ela. Você também deve registrara força utilizada para golpear o bloco e fazê-lo deslizar. 3-Antes de começar, suponha que um bloco deslize por todo o comprimento da mesa em um pequeno intervalo de tempo e que outro bloco demore mais fazer o mesmo. Aplicando conceitos qual a relação entre a velocidade dos dois blocos? A relação é a mesma força aplicada com atritos diferentes O êmbolo está inicialmente ajustado para gol- pear o bloco com uma força de 78 N. Aperte o botão Force para que o bloco comece a deslizar. Ao chegar ao final da mesa, o experimento para automaticamente. Observe a posição do bloco, registrada em r, no painel de dados. Anote essa distância na tabela de dados 1. Também anote o tempo que o bloco levou para deslizar sobre a mesa. Essa medida aparece no painel Time. Clique no botão Reset para restaurar as condições iniciais do experimento. Repita o experimento algumas vezes alterando a força com que o êmbolo golpeia o bloco. Para alterar a força do êmbolo, use a seção forces no dispositivo para alteração de parâmetros (Parameters). Utilize forças maiores e menores do que a força inicial. Registre seus dados na Tabela de dados 1 2 Análise e Resultados Desenhando gráficos indique no gráfico a se- guira distância e o tempo observados no experi- mento inicial. Denomine o eixo horizontal como Tempo (s) e o eixo vertical como Distância (cm). Você tem dois pontos de dados: o primeiro ponto será (0 s, 0 cm) e é o ponto em que o des- lizamento começou; o segundo ponto será o tempo e a distância total que você mediu. Trace uma reta ligando esses dois pontos. Utilize uma escala adequada, que permita a representação de todos os seus dados. No mesmo gráfico, de- senhe outras retas – todas começando no ponto (0 s, 0 cm) – para os experimentos realizados com outras forças. Use cores diferentes para cada reta. As retas mostram que os blocos parti- ram do mesmo lugar e percorreram a distância medida em diferentes intervalos de tempo. Aplicando conceitos cada reta no gráfico que você desenhou deve apresentar inclinações dife- rentes. O que a declividade das retas informa so- bre o movimento do bloco sobre a mesa? Lem- bre-se do que você observou nos experimentos. No respectivo teste, os objetos chegaram a 500 cm em diferentes tempos, em decorrência da di- ferença de força aplicada entre os testes. Fazendo previsões O que você pode dizer sobre a declividade da reta no gráfico, se o bloco levar ainda menos tempo para percorrer a mesma mesa? A reta irá se declinar cada vez mais, de- vido ao acréscimo de tempo que o objeto levara para chegar aos 500 cm. Interpretando dados você pode calcular a declividade de uma reta em um gráfico utilizando a seguinte equação: decli- vidade da reta = (variação no eixo y) / (variação no eixo x). Neste experimento, a variação do eixo y é a distância percorrida pelo bloco e à variação do eixo x é o tempo que o bloco levou para percorrer essa distância. Utilizando os dados do gráfico ou a Tabela de dados 1. Calcule a ve- locidade média dos blocos. Registre os valores na Tabela de dados 2. A velocidade dos blocos foi constante ou mudou durante o experimento? A velocidade do bloco mudou proporcionalmente a força aplicada. Segue tabela e gráfico da velocidade em relação a força: 3 Conclusão Concluí que a variação de velocidade está dire- tamente ligada a força aplicada no corpo em questão. Portanto, a ideia é bem simples: Se um móvel, durante todo o percurso, mantiver sua velocidade constante em V km/h, a força com que ele está se deslocando também é constante Referências Virtual Lab f física Mecânica Rodrigues, M.; Dias F.; Física na Nossa Vida; Porto Editora; 2004; Porto.www.brasilescola.com /fisica/segunda-lei- newton.htmhttp://pt. wikipedia.org/wiki/ Se- gunda_L ei_de_Newtonhtt p://www.sofi- sica.com .br/c onteudos/Mecanica/Dinamic a/leisdenewto n. phphttp://www.infoesco la.com /fisica/2a -lei-de-newton-princípio funda- mental -da-mecânica.
Compartilhar