Relatorio de Física Experimental I G4 exp2.2

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Universidade de Brasilia
Instituto de Fisica
Professor Roland Azeredo Campos
Fisica Experimental 1
 
 
 
 
 
 
Experimento 2.2:
 
Cinematica do movimento de um corpo com aceleração constante
 
 
 
 
 
Grupo 4: Nikson Bernardes Fernandes Ferreira 15/0143231
Pedro Saman D. N. Cesarino 15/0144890
Luy Ferreira Sobral 14/0169849
Gino Pedreira Lucchese 14/0168567
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Brasília, 30 de Novembro de 2015
Introdução:
Usando os dados obtidos na primeira parte do experimento, de um carrinho preso por um fio em uma massa suspensa, usaremos os dados obtidos para produzir gráficos que descrevem o movimento do sistema e analisá-los a partir das informações apresentadas por eles.
 
Objetivo:
Verificar as equações do movimento através da análise gráfica dos dados do experimento, na presença de uma aceleração constante, com atrito desprezível. Para isso utilizou-se o software Grace e gráficos manuais.
 
Fundamentação Teórica:
No experimento, coloca-se um carrinho (Massa 1) sobre um trilho de ar (atrito desprezível), na sua ponta amarra-se um fio que é ligado a uma massa (Massa 2) que é suspensa, para isso o fio passa por uma polia fixa, responsável pela mudança na direção das forças. Como a massa suspensa e a gravidade permanecem constantes durante todo o experimento, a força que acelera o sistema é constante. Como o fio não se estica os dois corpos tem a mesma velocidade e aceleração, e a força de tração é igual em todos os pontos da corda. No corpo suspenso, as forças que atuam nele são: a força peso, no sentido do movimento, e a tração, no sentido contrário ao peso. Logo, pela segunda Lei de Newton:
 	
No carrinho, as forças que atuam nele são: força do peso em suspensão, na direção vertical para baixo, força normal, na direção vertical com sentido para cima que anula a força peso, e a força de tração, no sentido horizontal e no sentido de movimento. Logo pela segunda lei de Newton:
 	
 
Somando as equações obtemos:
 
 	
Sendo que, P é o peso suspenso, e Mtotal é a soma dos pesos do carrinho e da massa suspensa. 
Dados Experimentais: 
Abaixo montamos esta tabela com com o deslocamento (ΔS), tempo de deslocamento (t) e velocidade instantânea no final do deslocamento (V), que usamos para fazer o analise dos dados. 	
	T±ΔT (s)
	ΔS ± Δ(ΔS) (m)
	V ± ΔV (m/s)
	0,426±0,006
	0,1 ± 0,002
	0,53 ± 0,07
	0,606±0,003
	0,2 ± 0,002
	0,71 ± 0,12
	0,741±0,002
	0,3 ± 0,002
	0,89± 0,24
	0,857±0,003
	0,4 ± 0,002
	1,00 ± 0,32
	0,956±0,003
	0,5 ± 0,002
	1,14 ± 0,42
	1,047±0,005
	0,6 ± 0,002
	1,18 ± 0,45
	1,136±0,003
	0,7 ± 0,002
	1,28 ± 0,39
	1,214±0,004
	0,8 ± 0,002
	1,45 ± 0,68
Analise de Dados: 
(carro)= 219g ± 0,1 g
(suspensa)=28g ± 0.1 g
 = 9.82m/s²
 
1. Faça uma estimativa do valor da aceleração usando a equação:
 
 
1.1 Peso suspenso (P) = 
P = -0,27496 N
 	
1.2 Massa total 
 
 
 
1.3 aceleração (a) segundo a segunda Lei de Newton : 
 
 Gráfico 1: Segue a equação da velocidade final V=Vo + at.
 
 
 
Construímos o gráfico da velocidade em relação ao tempo que tem forma de uma reta de acordo com sua regressão linear, sendo sua formula V= Vel(Inicial) + a * t. O ultimo ponto plotado obteve o maior erro. Mediante estes valores podemos associá-los com as variáveis de aceleração e velocidade inicial, tendo como parâmetro linear Vo = 0,046 m/s e como parâmetro angular, a = 1,1187 m/s^2. Encontramos uma leve diferença no valor da velocidade inicial que deveria ser zero mas calculou-se 0,046. Encontramos também o valor de 1,1187 para aceleração que também leva consideração uma margem de erro pois o valor de referencia é ……….
Gráfico 2: Segue a equação do espaço para movimentos uniformemente variáveis.
Como o esperado, a curva em forma de parábola torna explícita o crescimento do deslocamento que segue uma equação quadrática, que pode ser mais evidente com a regreção quadrática, realizada pelo software “Grace”.
Gráfico 3: (espaço x tempo em escala log), ou seja, após o processo de linearização.
Neste caso foi utilizada a tecnica de linealização, no qual aplica-se a função logarítmica aos dois lados da equação e, beneficiando-se das propriedades de tal função, se torna linear. 
Construímos o gráfico com uma linearização da equação de segundo grau que descreve o movimento () em (), de tal forma que a equação característica em forma de parábola tornou-se uma reta. com seus respectivo erro, também na nova escala..
Conclusão:
É incontestável que uma das mais importante ferramenta para as ciências, tanto no seguimento teórico, quanto no experimental, é a análise gráfica. Uma vez que, com o auxílio visual podemos compreender melhor os fenômenos, como a variação em taxas iguais para tempos iguais da velocidade em movimentos uniformemente variados, como o caso do experimento 2, ou o crescimento quadrático do deslocamento, que graficamente fica explícito pela curva de um parábola, ou ainda o gráfico da regressão do mesmo, o qual torna a compreensão mais simples, uma vez que, a escala logarítmica não tem variação constante, ou seja a taxa de variação do deslocamento em tempos iguais não é constante.