Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Universidade Estadual de Maringá Centro de Ciências Exatas Departamento de Física Laboratório de Física I Experimento 4: Linearização Curso: Engenharia Elétrica Turma: 01 Professora: Carla Acadêmico: Guido Assano Zoner, RA: 85104 Maringá, 08 de Abril de 2013. Resumo: O experimento realizado consiste em determinar a equação horária de um móvel, quando este percorre sua trajetória em um trilho de ar, que por sua forma está contido num plano inclinado. Todavia, será apresentado neste experimento, 05 gráficos, sendo estes: Sxt ; 2) Sx ; 3) Aceleração ; 4)Log ; 5) Velocidade Introdução geral: O experimento em questão é largamente utilizado na contemporaneidade, uma vez que o mesmo entra em atuação para forças atuando num plano inclinado, como uma pessoa realizando uma força sobre um bloco, que por sua vez, encontra-se num plano inclinado. Ou um automóvel partindo de um semáforo, quando este indica luz verde. Objetivos: Analisar o comportamento do móvel quando este percorre uma trajetória em plano inclinado, com Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV). Obter o comportamento do mesmo via gráficos e aplicar a teoria de erros. Fundamentação teórica: No experimento em questão, temos a presença de um móvel percorrendo um plano inclinado. O mesmo encontra-se em Movimento Retilíneo Uniformemente Variado, na qual temos a presença de aceleração constante e a velocidade variando linearmente com o tempo. Para tanto, utilizamos um trilho de ar a fim de minimizar ao máximo o efeito causado pela força de atrito presente entre o móvel e o trilho de ar. Determinando S(t) a equação horaria do móvel em função do tempo, temos que através dela, podemos calcular a aceleração e a velocidade num determinado instante t. Assim sendo, obteremos a equação do móvel em análise, uma vez que a equação horaria do móvel em função do tempo nos fornece a velocidade(v), aceleração(a) em qualquer tempo(t) desejado. Fórmulas utilizadas no experimento: 1-0 1-1 1-2 1-3 Desenvolvimento experimental: Materiais utilizados: 1 trilho de ar 1 compressor de ar 1 cronômetro digital com 4 aferições 1 carrinho 1 eletroímã 5 sensores de tempo 1 trena 1 transferidor com angulação 1 bloco de madeira Montagem experimental: (figura ilustrativa de um trilho de ar) Descrição do experimento: O procedimento adotado consistiu em marcar três tempos diferentes que o móvel levaria para percorrer o plano inclinado. Foi utilizado um cronômetro digital que marcava quatro aferições, sendo estas interligadas aos sensores do plano. O impulso utilizado foi do próprio plano, sem força adicional. Após serem os tempos marcados, fizemos a média dos tempos obtidos pelas aferições do cronômetro e também calculamos o desvio padrão dos tempos medidos. Com o tempo médio em mãos, dispondo das equações de calculo do coeficiente linear e angular, calculamo-nos e portanto, obtivemos a equação horaria de espaço do móvel em questão. Com tais dados, plotamos os valores no papel milimetrado e no papel dilog para obtermos o seguintes gráficos: Sxt Sxt2 Axt Vxt Log Após tal, também foi obtido a teoria dos erros. Dados obtidos experimentalmente: S(cm) T1(s) T2(s) T3(s) 0 ----- ----- ---- 15 0,732 0,734 0,737 30 1,090 1,092 1,095 35 1,193 1,184 1,180 45 1,374 1,377 1,380 50 1,462 1,453 1,449 60 1,605 1,608 1,611 65 1,684 1,674 1,670 S(cm) 0 0,05 150,05 0,734 300,05 1,092 350,05 1,185 450,05 1,377 500,05 1,454 600,05 1,608 650,05 1,676 Cálculo do desvio padrão: Para S=15cm: = 0,0254cm Para S=30cm = Para S=35cm = Para S=45cm = Para S=50cm = Para S=60cm Para S=65cm = Análise dos resultados: Pelos desvios apresentados acima, temos que os resultados obtidos não fugiram em demasia do padrão, portanto podemos considerados inteiramente válidos. Adotando isso, temos que os erros de manuseio, erros de equipamento e erros experimentais foram minimizados. Conclusões: Se tomarmos o experimento 3.1 (Equações da cinemática) como referência, no qual foi realizado no dia 03 de Abril de 2013, temos que o tempo médio do móvel para percorrer o plano com uma força que originava um impulso foi menor até percorrer o espaço de S=60cm. Portanto temos que mesmo com a inclinação do experimento do plano inclinado (2 graus) o tempo médio até o espaço de S=60cm acaba sendo maior do que o experimento (3.1), o qual possui uma força atuando a favor do sentido do movimento. Referências bibliográficas: Manual de laboratório – Física 1 – Instituto de física – Universidade de São Paulo, 40-41 (1983) Fundamentos de física – Volume 1 – Oitava edição – Jearl Walker / Halliday Física Geral e Experimental – Volume 1 – Terceira edição – Jóse Goldemberg – Companhia Editora Nacional, 68-78 – (1977)
Compartilhar