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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ CAMPUS: NOVA FRIBURGO Turma: Sexta-feira /B Experimento número: 02 MOVIMENTO UNIFORME GRUPO: ALAN RICARDO GUEDES 2015.02.31395-2 ALICE LIMA MIRANDA MARTINS 2015.09.02655-1 BERNARDO A. VASCONCELLOS DE SOUZA 2015.01.34011-5 JOYCE FERRAZ NOGUEIRA 2015.10.75972-7 LEONARDO A. NATIVIDADE DE PAULA 2015.04.75415-8 MANUELA VIANA DA SILVA 2015.09.02657-6 TARCIZIO LUIZ TARDIN FAGUNDES 2015.02.43971-9 Nova Friburgo - 21/08/2015 UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ MOVIMENTO UNIFORME Nova Friburgo - 21/08/2015 1 Materiais Para a realização do experimento foram utilizados: 1 Plano inclinado 1 Imã 1 Cronômetro digital 2 conceituação teórica Quando um corpo se desloca com uma velocidade constante e diferente de zero, ou seja, percorre distâncias iguais em intervalos de tempos iguais, dizemos que ele está realizando um movimento uniforme (MU). Se esse movimento ocorrer em uma trajetória retilínea é denominado movimento retilíneo uniforme (MRU). A velocidade é o quão rápido um corpo pode se mover em um determinado espaço de tempo. Ela pode ser instantânea (velocidade em um instante exato de tempo), ou média (velocidade em um intervalo de tempo), e é calculada a partir da relação entre o espaço percorrido (x) e o tempo utilizado para percorrê-lo (t). A velocidade média será definida pela função , então, . Reduzindo o intervalo de tempo a um valor muito próximo de 0, teremos a velocidade instantânea, que será igual ao Na equação , se considerarmos o tempo inicial () igual a 0, e reorganizarmos as variáveis em função da posição final, vamos obter a de função horária da posição, , com ela podemos determinar a posição de um determinado corpo, em um determinado instante de tempo. Bibliográfia HALLIDAY, RESNICK E WALKER J. Fundamentos de física 1. 8ª edição. Rio de Janeiro: LTC 2009. 3 procedimentos 1 - Retiramos o imã, cuidadosamente, dobrando-o como se fosse quebra-lo, e puxando cuidadosamente até que ele se desprendesse totalmente. 2 - Com o plano inclinado em 15º de inclinação, utilizando o imã, movemos a esfera de aço no interior do tubo transparente, até a posição 0mm. 3 – Liberamos a esfera, ao mesmo tempo em que iniciamos a marcação do tempo com o cronômetro digital. 4 – No momento em que a esfera chegou na posição de 400mm interrompemos a marcação no cronometro digital. 5 – Anotamos o tempo, medido com o cronômetro digital, do deslocamento da esfera desde a posição 0mm até a posição 400mm. 4 – Os procedimentos acima foram repetidos 3 vezes, por cada um dos 7 integrantes da equipe, de forma intercalada e não consecutiva, ou seja, o primeiro integrante realizou o procedimento uma vez, e transferiu o equipamento para o segundo integrante que executou o experimento uma vez e transferiu o equipamento para o terceiro integrante, etc... 4 Gráficos e tabelas Tabela 1 – Dados obtidos do movimento de uma esfera de aço no plano inclinado a 15º de inclinação, realizados em 21/08/2015, no lab. De física I da Universidade Estácio de Sá – campus Nova Friburgo. Ensaio Tempo(s) Deslocamento(m) Velocidade(m/s) 1º Ensaio 7,25 0,4 0,055 2º Ensaio 6,82 0,4 0,059 3º Ensaio 7,28 0,4 0,055 4º Ensaio 7,06 0,4 0,057 5º Ensaio 7,00 0,4 0,057 6º Ensaio 7,09 0,4 0,056 7º Ensaio 7,25 0,4 0,055 8º Ensaio 7,16 0,4 0,056 9º Ensaio 6,90 0,4 0,058 10º Ensaio 6,75 0,4 0,059 11º Ensaio 6,93 0,4 0,058 12º Ensaio 6,75 0,4 0,059 13º Ensaio 6,84 0,4 0,058 14º Ensaio 7,09 0,4 0,056 15º Ensaio 7,13 0,4 0,056 16º Ensaio 6,68 0,4 0,060 17º Ensaio 6,78 0,4 0,059 18º Ensaio 6,91 0,4 0,058 19º Ensaio 6,87 0,4 0,058 20º Ensaio 6,91 0,4 0,058 21º Ensaio 6,94 0,4 0,058 Tabela 2 – Média, variância e desvio padrão referentes ao tempo (em segundos) obtidos a partir do total de 21 ensaios realizados em 21/08/2015, no lab. De física I da Universidade Estácio de Sá – campus Nova Friburgo. Ensaio Tempo (s) Media Variância Desvio padrão 1º Ensaio 7,25 6,971 0,032 0,178 2º Ensaio 6,82 6,971 0,032 0,178 3º Ensaio 7,28 6,971 0,032 0,178 4º Ensaio 7,06 6,971 0,032 0,178 5º Ensaio 7,00 6,971 0,032 0,178 6º Ensaio 7,09 6,971 0,032 0,178 7º Ensaio 7,25 6,971 0,032 0,178 8º Ensaio 7,16 6,971 0,032 0,178 9º Ensaio6,90 6,971 0,032 0,178 10º Ensaio 6,75 6,971 0,032 0,178 11º Ensaio 6,93 6,971 0,032 0,178 12º Ensaio 6,75 6,971 0,032 0,178 13º Ensaio 6,84 6,971 0,032 0,178 14º Ensaio 7,09 6,971 0,032 0,178 15º Ensaio 7,13 6,971 0,032 0,178 16º Ensaio 6,68 6,971 0,032 0,178 17º Ensaio 6,78 6,971 0,032 0,178 18º Ensaio 6,91 6,971 0,032 0,178 19º Ensaio 6,87 6,971 0,032 0,178 20º Ensaio 6,91 6,971 0,032 0,178 21º Ensaio 6,94 6,971 0,032 0,178 Tabela 3 – Média, variância e desvio padrão referentes a velocidade (em metros/segundos) obtidos a partir do total de 21 ensaios realizados em 21/08/2015, no lab. De física I da Universidade Estácio de Sá – campus Nova Friburgo. Ensaio Velocidade(m/s) Media Variância Desvio padrão 1º Ensaio 0,055 0,057 0,000002 0,001 2º Ensaio 0,059 0,057 0,000002 0,001 3º Ensaio 0,055 0,057 0,000002 0,001 4º Ensaio 0,057 0,057 0,000002 0,001 5º Ensaio 0,057 0,057 0,000002 0,001 6º Ensaio 0,056 0,057 0,000002 0,001 7º Ensaio 0,055 0,057 0,000002 0,001 8º Ensaio 0,056 0,057 0,000002 0,001 9º Ensaio 0,058 0,057 0,000002 0,001 10º Ensaio 0,059 0,057 0,000002 0,001 11º Ensaio 0,058 0,057 0,000002 0,001 12º Ensaio 0,059 0,057 0,000002 0,001 13º Ensaio 0,058 0,057 0,000002 0,001 14º Ensaio 0,056 0,057 0,000002 0,001 15º Ensaio 0,056 0,057 0,000002 0,001 16º Ensaio 0,060 0,057 0,000002 0,001 17º Ensaio 0,059 0,057 0,000002 0,001 18º Ensaio 0,058 0,057 0,000002 0,001 19º Ensaio 0,058 0,057 0,000002 0,001 20º Ensaio 0,058 0,057 0,000002 0,001 21º Ensaio 0,058 0,057 0,000002 0,001 Para a construção da tabela acima foram feitos cálculos utilizando as fórmulas: Velocidade Média = Média = Variância = Desvio padrão = Gráfico 1 – Descolamento (x) em função do tempo (t), observado nos 21 ensaios realizados em 21/08/2015, no lab. De física I da Universidade Estácio de Sá – Campus Nova Friburgo. Gráfico 2 – Velocidade média (v) em função do tempo (t), observada nos 21 ensaios realizados em 21/08/2015, no lab. De física I da Universidade Estácio de Sá – Campus Nova Friburgo. 5 Conclusão Apesar de ser relativamente simples, o movimento uniforme não é frequente na natureza, já que as forças que atuam sobre um corpo ( peso, atrito, tração, etc...) impedem que este se mantenha todo o tempo em uma velocidade constante. Observamos em nosso segundo experimento, que a velocidade da esfera de aço dentro do fluido se mantinha praticamente a mesma, ou seja, o objeto estudado percorria a mesma distancia em intervalos de tempo muito similares, isto combinado ao fato de o deslocamento ocorrer em uma trajetória retilínea, podemos concluir que o movimento observado nesse experimento foi o movimento retilíneo uniforme (MRU). A variação mínima observada na velocidade pode ser atribuída principalmente ao erro humano.
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