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RELATÓRIO DE FÍSICA 1A TRILHO DE AR NA HORIZONTAL 1. INTRODUÇÃO O trilho de ar foi projetado para diminuir as forças de atrito, fazendo com que um corpo se desloque sobre uma camada de ar, o que elimina o contato direto entre a superfície do trilho e superfície do corpo. Esse corpo será aqui chamado de carrinho. O sistema é construído de tal forma que ao longo de toda extensão do trilho existam pequenos orifícios, os quais são responsáveis pela saída de ar proveniente do compressor. Portanto, existe uma camada de ar que mantém o carrinho “flutuando” e com atrito reduzido. Dessa forma, nesta prática experimental podemos desprezar a perda de energia por atrito entre o trilho e o carrinho. 2. OBJETIVO O objetivo da prática é obter experimentalmente a posição e a velocidade de um carrinho que se desloca em um trilho de ar, verificando assim se o modelo descreve o movimento retilíneo uniforme. 3. MODELO E MATERIAIS 3.1 MODELO Analisando os dados obtidos das distâncias entre dois pontos consecutivos da fita termossensível, percebe-se que o movimento do carrinho percorre distâncias que parecem iguais. Como os pontos foram centelhados em intervalos de tempo iguais, existe uma probabilidade alta do movimento ser retilíneo uniforme. Com isso, será construído um gráfico da posição do carrinho em função do tempo e será realizado a análise do mesmo para verificar se trata de uma reta como ocorre no movimento retilíneo uniforme (MRU). 3.2 MATERIAIS • Trilho de ar equipado com amortecedores nas suas extremidades, com a polia e com fitas condutoras do centelhador; • Unidade geradora de fluxo de ar; • Centelhador; • Carrinho de trilho equipado com uma placa de plástico com fios condutores (acessório do centelhador); • Suporte com massas, linha, fita de papel termossensível, nível de bolha, régua de metal, fita adesiva termossensível 4. DADOS EXPERIMENTAIS Os dados experimentais foram: Tabela 1 - Dados da cinemática do carrinho no trilho de ar horizontal t(s) x(t) (cm) δх(t) (cm) Δx (cm) 0 0 0,2 - 0,1 2,35 0,2 2,35 0,2 4,60 0,2 2,25 0,3 6,80 0,2 2,20 0,4 9,15 0,2 2,35 0,5 11,30 0,2 2,15 0,6 13,70 0,2 2,40 0,7 15,90 0,2 2,20 0,8 18,40 0,2 2,50 0,9 20,70 0,2 2,30 Os dados da coluna Δx foram obtidos através do cálculo: Δxn=xn+1-xn Exemplo: Δx1=x2-x1 = 4,6-2,35 = 2,35 cm Com os valores obtidos de Δx pode-se perceber que as distâncias são praticamente iguais aproximadamente 2,3 cm em intervalos de tempo de 0,1s caracterizando o movimento retilíneo uniforme. A velocidade pode ser calculada de três maneiras: Pelo gráfico: Após a plotagem do gráfico, em anexo, pode-se perceber que o resultado é uma reta, ou seja, o movimento do carrinho é retilíneo e uniforme. Com isso podemos calcular a velocidade do movimento através do coeficiente angular da reta traçada. Logo, ⁄ Gráfico feito pelo Excel: Através da tabela: ⁄ ⁄ ⁄ A velocidade é praticamente constante e aproximadamente: ⁄ Método dos mínimos quadrados através da calculadora: A equação , fazendo uma analogia com a equação: Teremos, ⁄ y = 22,909x - 0,0191 R² = 0,9999 -5 0 5 10 15 20 25 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 x( c m ) t (s) Distância x tempo Observações: 1. Considerado desprezível a incerteza na medida do intervalo de tempo entre duas centelhas produzidas pelo centelhador. 6. CONCLUSÃO Como mostrado por meio dos cálculos, e através do gráfico, percebe-se que o modelo é compatível com o experimento, sendo o movimento do carrinho retilíneo e uniforme.
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