Relatório experimento da medindo velocidade

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Measuring Speed (Medindo Velocidade)
Éder Antonio de Oliveira
Centro Universitário Uninter
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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 ms²). Em geral, os símbolos da velocidade são “v”ou “/v/”. o primeiro para velocidade escalar e o segundo o vetor velocidade. A variação da velocidade em relação ao tempo é a aceleração.
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Introdução
Velocidade é um conceito fundamental para a mecânica clássica. Foi a partir desse que os primeiros físicos puderam desenvolver o estudo do movimento dos corpos, tornando-se capazes de descrever trajetórias, através de funções matemáticas. Issac Newton, pai da mecânica clássica, desenvolveu o calculo diferencial a partir desse estudo. Há dois tipos de movimento: retilíneo uniforme (MRU) e o movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV), que são representados por equações lineares e quadráticas, respectivamente. 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 registrar a força utilizada para golpear o bloco e fazê-lo deslizar.
3 - Antes de começar, suponha que um bloco desliza 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 golpear o bloco com uma força de 78N
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 distancia 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 inicial. Registre seus dados na Tabela de dados 1.
Análise e Resultados
Desenhando gráficos, indique no gráfico a seguir, a distância e o tempo observados no experimento 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, 0cm’ e 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, desenhe outras retas – todas começando no ponto ‘0 s, 0 cm’ – para os experimentos realizados com outras forças. Use cores diferentes para cada reta. As restas mostram que os blocos partiram do mesmo lugar e percorreram a distância, medidas em diferentes intervalos de tempo.
Aplicando conceitos, cada reta no gráfico que você desenhou, deve apresentar inclinações diferentes. O que a declividade das retas informa sobre o movimento do bloco sobre a mesa? Lembre-se do que você observou nos experimentos.
No respectivo teste, os objetos chegaram a 500cm em diferentes tempos, em decorrência da diferença da 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, devido ao acescimo de tempo que o objeto levará para chegar aos 500cm.
Interpretando dados, você pode calcular a declividade de uma reta em um gráfico, utilizando a seguinte equação: declividade da reta = variação no eixo y : variação do eixo x.
Neste experimento, a variação do eixo y é a distância percorrida pelo bloco e a variação do eixo x é o tempo que o bloco levou para percorrer essa distância. Utilizando os dados, do gráfico ou da Tabela 1, calcule a velocidade 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.
Abaixo, tabela e gráfico da velocidade x força: 
Conclusão
Concluímos que a variação de velocidade está diretamente ligada a força aplicada no corpo em questão. Portanto, a idéia 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
Programa: Virtual Lab Física Mecânica
Rodrigues, M.: Dias F.: Física na Nossa Vida; Porto Editora; 2004; Porto.
www.brasilescola.com/fisica/segunda-lei-newton..htm
http://pt.wikipedia.org/wiki/Segunda_Lei_de_Newton
http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/Dinamica/leisdenewton.php
http://www.infoescola.com/fisica/2a-lei-de-newton-principio-fundamental-da-mecanica/
HALLIDAY E RESNICK. Fundamentos de física. Rio de Janeiro: Livros
Técnicos e Cientificos S.A, 2007.
KELLER, Frederick. Física Volume 1. São Paulo: Pearsons Makron Books, 2004.
HEWIT, Paul. Física Conceitual. Porto Alegre: Bookman, 2002.
Raymond A. Serway / John W. Jewelt, Jr, Principios de Física 1.
Mecânica Classica Vol 1. Editora: Cengage Learmin. H. Moysés Nussenzveig,.
Mecânica, Curso de física básica 4ª edição, Volume 1, Editora Edgard Blucher Mecânica.