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Título Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (M.R.U.V.) Objetivos Determinar experimentalmente as leis da Cinemática. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA: Dentre os tipos de movimentos encontrados na natureza, alguns possuem as seguintes características: São ao longo de uma linha reta, ou seja, com trajetória retilínea. Têm velocidade variando linearmente com o tempo, logo sua aceleração é constante. Este último tipo de movimento é chamado "Movimento Retilíneo Uniformemente Variado", ou MRUV. Exemplos deles são: um corpo em queda livre, ou deslizando numa superfície inclinada, ou sendo arrastado por uma força constante numa superfície plana horizontal. Ele pode ser reproduzido em um laboratório, e suas variáveis são observadas com dispositivos relativamente simples. Nesta experiência você determinará a aceleração de um corpo conhecendo o tempo que ele leva para percorrer uma dada distância, partindo do repouso. MATERIAIS E MÉTODOS: Foi utilizado para o experimento um trilho de ar, carrinho deslizante, sensores fotoelétricos, gerador de fluxo de ar, régua e cronômetro digital, e balança. Comparando a montagem do equipamento para MRU com a montagem do equipamento para o MRUV, o que difere é quando o eletroímã for desligado o carrinho será liberado e o cronômetro acionado. Posicionar o primeiro sensor na posição 𝑋1 = 0,1500m e conectar o cabo ao terminal (𝑆1) do cronômetro. Posicionar os demais sensores em 𝑋2 = 0,2500m, 𝑋3 = 0,3500m, 𝑋4 = 0,4000m e 𝑋5 = 0,5000m e conectar os cabos aos terminais 𝑆2, 𝑆3, 𝑆4 e 𝑆5 do cronômetro. O carrinho está ligado ao fio leve que é tensionado pela força peso da massa de 50g colocada na porta-peso. OBS: O barbante deve ter um comprimento suficiente para que o porta-peso não toque o chão no final do deslocamento estudado. Fixar o carrinho no eletroímã e ajustar a tensão aplicada ao eletroímã para que o carrinho não fique muito fixo. Desligar o eletroímã liberando o carrinho e anotar na tabela abaixo os intervalos de tempos indicados no cronômetro. O procedimento anterior é repetido até se conseguir um conjunto de 10 medidas. Resultados: POSIÇÃO (m) ± 0,0005 m 𝑋0 = 0,0000 𝑋1 = 0,1500 𝑋2 = 0,2500 𝑋3 = 0,3500 𝑋4 = 0,4000 𝑋5 = 0,5000 N 𝑡0 (s) ± 0,0001𝑠 𝑡1 (s) ± 0,0001𝑠 𝑡2 (s) ± 0,0001𝑠 𝑡3 (s) ± 0,0001𝑠 𝑡4 (s) ± 0,0001𝑠 𝑡5(s) ± 0,0001s 1 0,0000 0,5454 0,6889 0,8081 0,8622 0,9603 2 0,0000 0,5448 0,6883 0,8073 0,8613 0,9593 3 0,0000 0,5472 0,6904 0,8093 0,8635 0,9617 4 0,0000 0,5473 0,6907 0,8096 0,8637 0,9618 5 0,0000 0,5457 0,6892 0,8080 0,8621 0,9601 6 0,0000 0,5467 0,6901 0,8090 0,8632 0,9614 7 0,0000 0,5469 0,6901 0,8089 0,8630 0,9612 8 0,0000 0,5405 0,6827 0,8005 0,8542 0,9519 9 0,0000 0,5447 0,6882 0,8069 0,8609 0,9589 10 0,0000 0,5358 0,6788 0,7981 0,8524 0,9509 𝑡𝑚é𝑑𝑖𝑜(s) 0,0000 0,5445 0,68774 0,80657 0,86065 0,95875 𝑡2(𝑠2) 0,0000 0,29648 0,472986 0,650555 0,740718 0,919202 T(s) ± 0,0001s X(m) ± 0,0005m 0,0000 0,0000 0,5445 0,1500 0,6877 0,2500 0,8066 0,3500 0,8606 0,4000 0,9587 0,5000 Construir em Excel um gráfico X (m) versus t (s) e fazer ajuste na equação; 𝒕𝟐(𝒔𝟐) X (m) 0,0000 0,0000 0,2965 0,1500 0,4730 0,2500 0,6505 0,3500 0,7407 0,4000 0,9192 0,5000 Construir em Excel um gráfico X (m) versus 𝑡2(𝑠2); log t log x -0,2640 -0,8239 -0,1625 -0,6021 -0,0933 -0,4559 -0.0651 -0,3979 -0,0182 -0,3010 Construir em Excel um gráfico de (log x) versus (log t); X = X0 + V0t + at²/2 Discussão e Conclusão Com a realização deste experimento foi realmente possível ver na prática oque é, e como funciona o MRU e o MRUV, além de sua grande importância na realização das atividades executadas não só na Engenharia Civil como em qualquer outra atividade. Determinamos o módulo de a velocidade escalar e da aceleração do móvel e ainda revemos os conceitos básicos de movimentos unidimensionais, tais como: posição, velocidade e aceleração, e obtemos a dependência da posição em função do tempo dos movimentos MRU e MRUV. Foi possível compreender o funcionamento não só do trilho de colchão de ar, como também te todo o equipamento utilizado Bibliografia JURAITIS, K. R.; DOMICIANO, J. B. Introdução ao Laboratório de Física Experimental: métodos de obtenção, registro e análise de dados experimentais. EDUEL, 2009. VUOLO, J. H. Fundamentos da Teoria de Erros. 2. ed. São Paulo: Blucher, 1996.
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