Relatorio de fisica teorica e experimental 1

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Movimento Retilíneo Uniforme
(MRU)
Autores:
Gabriele Santos
José Ferreira
José Talison
Mateus Oliveira
Wilson Linhares Jr.
Turma 1007
20 de março de 2017
Aracaju-SE
Tema:
Movimento Retilíneo Uniforme
Introdução 
O movimento é chamado de retilíneo quando ele se dá ao longo de uma reta em relação a um sistema de referência. Em outras palavras, quando sua trajetória é uma reta. O movimento é denominado retilíneo e uniforme quando a aceleração ao longo da reta é nula.
 
Este é, portanto, o tipo de movimento retilíneo mais simples que se pode imaginar. Como a aceleração é nula, sua velocidade é constante.
 
Portanto, o movimento retilíneo uniforme (M.R.U.) ocorre quando um objeto se movimenta com velocidade constante numa trajetória retilínea. Podemos escrever a equação para a posição da partícula, em função do tempo, 
, onde é a posição inicial da partícula (no tempo t = 0).
Objetivos 
Compreender e reconhecer um movimento retilíneo uniforme (MRU);
Caracterizar um movimento retilíneo e uniforme (MRU);
Calcular a velocidade de um móvel em MRU;
Prever a posição futura a ser ocupada por um móvel que se desloca em MRU através da equação horária do movimento;
Construir os gráficos da posição versus tempo e da velocidade versus tempo de um móvel em MRU;
Ser capaz de usar adequadamente um instrumento de medição na realização de uma medida e interpretar esses resultados;
Usar corretamente algarismos significativos.
Material utilizado
(Plano Inclinado)
Possivelmente o plano inclinado é a máquina simples mais antiga do mundo. As civilizações primitivas já utilizavam superfícies inclinadas para subir encostas e transportar cargas em desníveis. Acredita-se que a construção das pirâmides do Egito foi facilitada pelo plano inclinado.
Plano inclinado é uma superfície plana e inclinada que forma um ângulo menor que 90º com a superfície horizontal, que possui a capacidade de diminuir a atuação da aceleração da gravidade para que se possa ser feita uma melhor analise do movimento. 
(Cronômetro)
O primeiro dispositivo foi construído no século XVIII como um equipamento que pudesse auxiliar a navegação.
Cronômetro ou cronógrafo é o nome dado a um tipo específico de relógio usado para medir pequenos intervalos de tempo, geralmente em até milésimos de segundo. O termo, embora empregado para designar qualquer tipo de relógio, é referência comum aos aparelhos de maior precisão.
Obs.: Também foram utilizados materiais como: Imã, Esfera metálica e um Tubo com fluido que acompanha o plano inclinado.
Procedimento Experimental 1
1- Inicialmente preencha o tubo com o fluido até a borda e tenha cuidado para não formar bolhas, insira a esfera metálica e feche o tubo com sua tampa. 
Coloque o no plano inclinado com um ângulo entre 15° e 45°. Com o imã arraste a esfera até a posição 0 mm, libere-a e, simultaneamente, ligue o cronômetro. A cada 50 mm percorridos marque o tempo até chegar ao fundo do tubo. Repita esse processo mais 3 vezes. Preencha a tabela 1.
Intervalos de tempo e velocidade média para deslocamento da esfera com X° de inclinação.
Tabela 1
	
Posição inicial (mm)
	
Posição final (mm)
	
Intervalo de tempo (s)
	Velocidade média
(mm/s)
	0
	50
	21,81
	2,292526364
	50
	100
	44,14
	2,240143369
	100
	150
	67,38
	2,151462995
	150
	200
	89,79
	2,232142857
	200
	250
	111,38
	2,315886985
	250
	300
	133,92
	2,219263205
	300
	350
	155,94
	2,270663034
	Média
	-
	89,19428571
	2,246012687
	Desvio Padrão
	-
	44,71231
	0,054061045
2- A partir dos dados da tabela 1, faça o gráfico Δx versus Δt e calcule a linha de tendência para este gráfico e relacione-a com a equação horária da posição em função do tempo. Usando a função horária obtida, calcule a posição que irá ocupar a esfera após 10 s de movimento.
Equação Horaria da posição 
Substituindo os valores, pelos que foram encontrados no gráfico através do Excel, temos:
Aplicando-se a regra de arredondamento, temos após 10 segundos de movimento a esfera metálica ocupa a posição .
3- A partir dos dados da tabela 1, faça o gráfico vm versus Δt e calcule a linha de tendência para este gráfico e calcule a área sob o gráfico de vm versus Δt.
4- Repita esse processo mais 2 vezes. Preencha a tabela 2.
Tabela 2 
	
Posição inicial (mm)
	
Posição final (mm)
	
Intervalo de tempo (s)
	Velocidade média
(mm/s)
	0
	50
	22,17
	2,255299955
	50
	100
	45,78
	2,118644068
	100
	150
	66,53
	2,409638554
	150
	200
	91,74
	1,983339944
	200
	250
	115,18
	2,134016219
	250
	300
	138,71
	2,143163309
	300
	350
	161,22
	2,23914017
	Média
	-
	91,61857
	2,183320317
	Desvio Padrão
	-
	46,55386
	0,12405961
5- A partir dos dados da tabela 2, faça o gráfico Δx versus Δt e calcule a linha de tendência para este gráfico e relacione-a com a equação horária da posição em função do tempo.
6- A partir dos dados da tabela 2, faça o gráfico vm versus Δt e calcule a linha de tendência para este gráfico e calcule a área sob o gráfico de vm versus Δt.
7- Repita esse processo mais 1 vezes. Preencha a tabela 3.
Tabela 3
	
Posição inicial (mm)
	
Posição final (mm)
	
Intervalo de tempo (s)
	Velocidade média
(mm/s)
	0
	50
	21,07
	2,37304224
	50
	100
	43,72
	2,207505519
	100
	150
	66,03
	2,242152466
	150
	200
	89,44
	2,135839385
	200
	250
	112,68
	2,152389152
	250
	300
	136,39
	2,108814846
	300
	350
	158,8
	2,232142857
	Média
	-
	89,73286
	2,20741235
	Desvio Padrão
	-
	46,08596
	0,082048289
8- A partir dos dados da tabela 3, faça o gráfico Δx versus Δt e calcule a linha de tendência para este gráfico e relacione-a com a equação horária da posição em função do tempo.
9- A partir dos dados da tabela 3, faça o gráfico vm versus Δt e calcule a linha de tendência para este gráfico e calcule a área sob o gráfico de vm versus Δt.
10- Preencha a tabela 4.
Tabela 4
	
Posição inicial (mm)
	
Posição final (mm)
	
Intervalo de tempo (s)
	Velocidade média
(mm/s)
	0
	50
	22,54
	2,218278616
	50
	100
	43,58
	2,377555873
	100
	150
	66,07
	2,223210316
	150
	200
	84,10
	2,172024327
	200
	250
	112,79
	2,110595188
	250
	300
	136,92
	2,072968491
	300
	350
	159,44
	2,220248668
	Média
	-
	89,34857
	2,199268783
	Desvio Padrão
	-
	46,06352
	0,090804376
11- A partir dos dados da tabela 4, faça o gráfico Δx versus Δt e calcule a linha de tendência para este gráfico e relacione-a com a equação horária da posição em função do tempo.
12- A partir dos dados da tabela 4, faça o gráfico vm versus Δt e calcule a linha de tendência para este gráfico e calcule a área sob o gráfico de vm versus Δt.
13- Faça um único gráfico com as informações dos 4 gráficos de Δx versus Δt e outro para v versus Δt.
Há alguma diferença significativa entre as retas? Por que?
Sim. Isso ocorre devido a marcação no cronômetro ser feita de modo manual. 
Com isso pode-se presumir que vários fatores poderiam intervir no experimento,
como por exemplo a falta de atenção na marcação, o tempo de reação do ser humano ou até mesmo uma falha no tempo de resposta do aparelho.
14- Opcional: Faça um gráfico contendo a mediana das medições de Δx versus Δt e outro para v versus Δt.
Obs.: 
O ângulo utilizado no plano inclinado foi de 20o.
A incerteza nas medições de tempo é de 0,5s (tempo de reação humano)
Cálculos, gráficos e arredondamentos foram feitos através do Excel.
Discussão
Qual o significado físico dainclinação da reta no gráfico Δx versus Δt?
Indica que a esfera metálica percorreu um espaço gradativo de 50mm, mostrando a variação do espaço em função do tempo. Demonstrando que se trata de um Movimento Uniforme.
Qual o significado físico da inclinação da reta no gráfico v versus Δt?
Indica que com a decorrência do tempo, em relação a posição que a esfera assumia, a velocidade mantinha uma taxa de variação entre 2,0 e 2,5 mm/s. Demonstrando que se trata de um Movimento Uniformemente Variado.
Qual o significado físico da área sob o gráfico de v versus Δt?
Como v = Δx/Δt e o gráfico é em função de v e Δt, a área do gráfico representa o valor do espaço percorrido pelo corpo.
Qual a importância do fluido no tubo para este experimento? E se o mesmo não existisse no interior do tubo, o que aconteceria?
O detergente utilizado no experimento tem como função diminuir a ação da gravidade sobre a esfera. Caso não houvesse o fluído, a ação gravitacional atuaria com maior intensidade, aumentando a velocidade da esfera e diminuindo a precisão do tempo com base na cronometragem.
O tempo de reação do acionamento do cronômetro pode influenciar nos resultados? Como minimizar esse erro do operador?
Completamente. Utilizando outro instrumento com maior precisão. O Instrumento usado apesar de ser digital era utilizado de modo manual, poderia ser utilizado por exemplo um instrumento totalmente digital que tivesse sua função ajustada ao experimento.
Conclusão
Com base no experimento podemos ver como funciona o movimento retilíneo uniforme. Podemos também perceber, observando as tabelas e os gráficos, que a variação dos resultados é devido a imprecisão nas medições, exemplo desta imprecisão é o tempo de reação do ser humano. Mas observando os gráficos percebe-se que eles apresentam retas. Comprovando assim a uniformidade do movimento.
Bibliografia
Mecânica (Básico), Gil da C. Marques e Nobuko Ueta, 2007, disponível em: http://efisica.if.usp.br/mecanica/basico/mru/intro/
Pequena História das Invenções. São Paulo: Abril S.A. Cultural e Industrial, 1976, disponível em: http://www.infoescola.com/curiosidades/cronometro/
Física, Prof. Raphael, artigo 5, disponível em: http://pessoal.educacional.com.br/up/4660001/6249852/artigo_5_etapa_1_fisica_IGL_Prof_Raphael.pdf0