Relatório 2 MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE FEIRA DE SANTANA
OTÁVIO DOS SANTOS E SANTOS
PEDRO HENRIQUE ALMEIDA DOS SANTOS
EXPERIMENTO 2: MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME
Feira de Santana - Bahia
2017
OTÁVIO DOS SANTOS E SANTOS
PEDRO HENRIQUE ALMEIDA DOS SANTOS
 EXPERIMENTO 2: MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME
Relatório técnico apresentado como requisito parcial para obtenção da aprovação na disciplina FIS110, no curso de Engenharia Civil, na Universidade Estadual de Feira de Santana. 
Prof. Vladimir Ramos Vitorino de Assis
Feira de Santana - Bahia
2017
Objetivo
	Observar na prática o registro da variação de um móvel que se desloca em Movimento Retilíneo Uniforme, calculando a velocidade média entre os intervalos, o desvio padrão e o erro relativos das medições.
Introdução
Um objeto está se movimentando, quando ao longo do tempo, muda sua posição em relação ao observador. Essa relação de deslocamento e tempo de deslocamento chamamos de velocidade. Se, ao longo do tempo, este corpo continua se movendo com a mesma velocidade, falamos que seu movimento é uniforme. Assim, a cada intervalo igual de tempo, seu deslocamento espacial será o mesmo. Dessa forma, movimento retilíneo uniforme (MRU) é descrito como um movimento de um móvel em relação a um referencial, movimento este ao longo de uma reta de forma uniforme, ou seja, com velocidade constante.
Desenvolvimento
Para acontecer o movimento, as duas constantes (variação de espaço e variação de tempo) são diferentes de zero. Variação de espaço (: diferença entre a posição ocupada pelo objeto no instante final () de observação e no instante inicial ().
Variação de tempo (): diferença entre o instante final () de observação e no instante inicial ().
A velocidade calculada dessa forma é chama de velocidade média porque entre o intervalo de tempo usado, a variação do espaço pode ocorrer de formas diferentes do final ou do inicial. Velocidade média:
 	
Para saber a velocidade média ao longo do percurso,se fez o cálculo da média aritmética:
 
O desvio é a diferença entre um valor obtido ao se medir uma grandeza e um valor adotado que mais se aproxima do valor real. Matematicamente o desvio é igual à diferença entre o valor medido e o valor mais provável. A fórmula do desvio padrão (DP) é:
Em que ∑ significa "somatório de", x é um valor do conjunto de dados, x é a média do conjunto de dados e  é o número de pontos de dados.
Matérias Utilizados
Fluído viscoso com uma bolha de ar: Instrumento que possuí uma graduação agregada, em que indicava a posição da bolha no deslocamento, que faz um movimento retilíneo uniforme do início ao fim do interior do instrumento.
Cronómetro: É um tipo de contador, é um relógio de precisão que se usa para medir fracções de tempo bastante pequena
Cálculo da velocidade média
	A bolha percorreu 40 cm com intervalos de tempo sendo cronometrados a cada 10 cm,5 cm e 2 cm. Para 10 cm, foram pegos 4 intervalos de tempo, para 5cm, foram pegos 8 intervalos de tempo e para 2 cm foram pegos 20 intervalos de tempo. Com um intervalo de tempo e um deslocamento, é possível calcular a velocidade média de um determinado corpo através da equação:
	 
	Onde é o deslocamento e a variação do tempo. Após isso, é possível saber a velocidade média por todo trajeto tirando a média aritmética das velocidades adquiridas. A média é dada pela fórmula:
				 
Para :	
Tabela 1. Velocidades médias para .
	 Intervalo de tempo (em s)
	 Velocidade média (em cm/s)
	 89,86
	 0,111284200
	 92,83
	 0,107723796
	 95,19
	 0,105053052
	 96,74
	 0,103369857
A velocidade média durante o percurso será:
Para :
Tabela 2. Velocidades médias para .
	 Intervalo de tempo (em s)
	 Velocidade média (em cm/s)
	 43,83
	 0,114077116
	 47,11
	 0,106134579
	 47,99
	 0,105053052
	 48,44
	 0,103369857
	 48,15
	 0,103842160
	 48,65
	 0,102774923
	 48,27
	 0,103584007
	 49,27
	 0,101481632
A velocidade média durante o percurso será:
Para :
Tabela 3. Velocidades médias para .
	 Intervalo de tempo (em s)
	 Velocidade média (em cm/s)
	 17,18
	 0,116414435
	 17,73
	 0,112803158
	 15,98
	 0,125156446
	 16,41
	 0,121876904
	 18,94
	 0,105596621
	 18,67
	 0,107123728
	 18,87
	 0,105988341
	 19,11
	 0,104657248
	 18,74
	 0,106723586
	 18,28
	 0,109409190
	 19,05
	 0,104986877
	 18,03
	 0,110926340
	 21,66
	 0,092336103
	 17,09
	 0,117027501
	 16,11
	 0,124146493
	 16,28
	 0,122850123
	 16,86
	 0,118623962
	 16,89
	 0,118413262
	 18,06
	 0,110741971
	 16,79
	 0,119118523
A velocidade média durante o percurso será:
Cálculo do Desvio Padrão
	Com os dados obtidos na média de cada velocidade, é possível saber o quando esse valor está variando com o desvio padrão. Para esse cálculo utiliza-se a fórmula:
				
	Esse é o chamado desvio padrão amostral, com a ajuda de uma calculadora os seguintes valores foram obtidos:
			Tabela 4. Desvio padrão em cada deslocamento
	 (em cm)
	Desvio padrão da velocidade (em cm/s)
	 10
	 0,003452825
	 5
	 0,003909775
	 2
	 0,008378663
	Multiplicando os valores obtidos por 1,96, obtemos um nível de confiança de 95%, chegando em uma variação bem próxima da real. Assim:
Para : 
Para : 
Para : 
Cálculo do Erro Relativo
	Com os valores de cada média já adquiridos, pode-se observar a precisão dos valores obtidos através do “erro relativo”. Assim, cada valor será relacionado através da fórmula:
	A partir disso, têm-se 3 combinações possíveis. Dessa forma:
Relacionando com :
					
Relacionando com :
Relacionando com :
Resultados
 	Com os cálculos feitos e valores obtidos, os resultados foram os seguintes:
Para 
	Velocidade média: 
 Desvio Padrão: 
 Erro relativo (para 5 cm):
 Erro relativo (para 2 cm): 
Para 
 Velocidade média:
 Desvio Padrão: 
 Erro relativo (para 10 cm):
 Erro relativo (para 2 cm):
Para 
 Velocidade média:
 Desvio Padrão: 
 Erro relativo (para 10 cm): 
 Erro relativo (para 5 cm):
Conclusão
	Com este experimento, foi possível calcular a velocidade média da bolha que se deslocava com uma velocidade constante. A partir disso, com diferentes deslocamentos, adquiriu-se a média e o desvio padrão com o objetivo de saber a precisão dos dados obtidos e o quanto esse valor estava sofrendo variação. Percebeu-se que com um menor deslocamento, os valores tendiam a sofreruma maior variação (como foi o caso para ), que constou o maior desvio padrão do experimento. Contudo, foi possível chegar a um resultado com variação menor que 10%, assim, se aproximando do real valor da velocidade média desse corpo.
Referências Bibliográficas
CRONÔMETRO. CONCEITO.DE. Disponível em: < https://conceito.de/cronometro>. Acesso em: 16 out. 2017.
MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME. INFOESCOLA. Disponível em: < http://www.infoescola.com/fisica/movimento-retilineo-uniforme/>. Acesso em: 16 out. 2017.
PIACENTINI, João. INTRODUÇÃO AO LABORATÓRIO DE FÍSICA. 5° EDIÇÃO. Editora UFSC, 2017.