Experiencia 4

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Curso de Engenharia 
Disciplina: Física Experimental I. Prof. Artur W. Carbonari 
 
ROTEIRO DE LABORATÓRIO – EXPERIÊNCIA 
Encontro de móveis no MRU 
 
 
 
 
Relatório 
 
A. Siga o roteiro da experiência 
B. Cada membro deve repetir o experimento segundo instruções do professor. 
C. Os resultados são analisados obtendo-se o valor médio e o desvio padrão de 
todas as medidas de todos os integrantes do grupo juntas. 
C. O relatório deve conter: 1. Introdução teórica. 2. Conclusões. 3. Bibliografia + o 
roteiro preenchido 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Nome dos integrantes do grupo: turma: 
 
 
 
 
 
 
 
Introdução 
O movimento retilíneo uniforme (MRU) é aquele em que o móvel se desloca numa 
trajetória reta com velocidade constante. 
A grandeza física que indica quão rápido um móvel andou num dado percurso é 
denominada velocidade média (Vm) e é calculada pela expressão: 
 
Vm = x/t 
 
em que x representa a distância percorrida (espaço) e t o intervalo de tempo 
gasto para isto. 
 
Equação horária do MRU 
 
Para o movimento retilíneo uniforme define-se uma função horária, expressa por: 
x = x0 + vt 
em que x representa a posição em um instante t e x0 é a posição inicial do móvel. 
 
Objetivos da experiência 
Estudar o movimento retilíneo uniforme medindo o tempo que dois móveis levam 
para percorrer distâncias pré-definidas numa mesma trajetória, porém em 
sentidos opostos. Ao término da experiência o estudante será capaz de: 
 caracterizar um movimento retilíneo e uniforme (MRU); 
 calcular a velocidade de um móvel em MR U; 
 preyer a posição futura a ser ocupada por um móvel que se desloca em 
MRU; 
 construir gráficos: posição x tempo, velocidade x tempo. 
 
Material Necessário 
01 base de sustentação principal com um plano inclinado articulável com escala 
de 0 a 45° graus; 
01 esfera; 
01 ímã ; 
01 tubo de 500 mm com líquido, bolha e esfera confinadas; 
01 cronômetro digital manual 
 
 
Procedimento 
 
1. Montar o equipamento conforme foto abaixo. 
 
 
1. Sempre nivele a base do plano inclinado, verificando, inclusive se a 
posição inicial do ponteiro coincide com 0 zero da escala. 
2. Eleve o plano inclinado para um angulo de 15o acima da horizontal. 
 
 
 
 
 
 
3. Com o auxílio do ímã posicione a esfera na marca um pouco antes de Xi = 
0 mm. 
4. Libere a esfera retirando o ímã e comece a contagem do tempo. 
 
5. Realizar a experiência de MRU, mantendo as posições finais em 10 cm, 20 
cm, 25 cm,30cm, 35 cm e 40 cm e completar a tabela abaixo. Para cada 
posição final medir a intervalo de tempo pelo menos 15 vezes e calcular o 
tempo médio. 
 
Xi = 0 cm 
xf 
(cm) 
t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t10 t11 t12 t13 t14 t15 tmedio 
10 
20 
25 
30 
35 
40 
 
 
 
 
6. Calcule os valores médios e preencha a tabela abaixo. 
7. Calcule os deslocamentos x e calcule a velocidade média Vm para cada 
um. 
8. Calcule a velocidade média do movimento para todos os 
deslocamentos 
 
 
 
TABELA 1 
xi xf x tmedio Vm 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9. Com os dados da tabela 1, construa o gráfico da posição final xf em função 
do tempo corrido t. 
 
 
 
 
10. Calcule o coeficiente angular da função do gráfico. 
 
 
 
11. O que representa este coeficiente angular? 
 
 
12. Considerando um desvio de 5% podemos dizer que o coeficiente angular é 
igual a velocidade média do movimento? 
 
13. Escreva a equação horária do movimento da esfera 
 
 
 
14. Repita a experiência de MRU para a bolha. Prepare o cronômetro e incline 
o conjunto fazendo com que a bolha de ar vá para a posição 400 mm. 
 
 
 
 
 
15. Comece a contagem do tempo quando a bolha está na posição 400 mm 
mantendo as posições finais em 30 cm, 25 cm, 20cm, 15 cm, 10 cm e 0 cm 
e completar a tabela abaixo. Para cada posição final medir a intervalo de 
tempo pelo menos 15 vezes e calcular o tempo médio. 
 
 
 
 
 
Xi = 400 mm 
xf 
(cm) 
t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t10 t11 t12 t13 t14 t15 tmedio 
30 
25 
20 
15 
10 
0 
 
 
 
 
 
 
 
 
16. Preencha a tabela abaixo 
TABELA 2 
xi xf x tmedio Vm 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
17. Com os dados da tabela 2, construa o gráfico da posição final xf em função 
do tempo corrido t. 
 
 
 
 
 
18. Calcule o coeficiente angular da função do gráfico. 
 
 
 
19. Calcule o coeficiente linear da função do gráfico 
 
20. Considerando um desvio de 5% podemos dizer que o coeficiente angular é 
igual a velocidade média do movimento? 
 
 
 
21. Escreva a equação horária do movimento da bolha 
 
 
 
 
 
 
 
 
PARTE II: Encontro dos móveis: esfera e bolha. 
 
 
1. Você irá primeiro calcular o tempo e posição do encontro. 
2. Escreva a equação horária da esfera calculada no item 13: 
 
 
3. Escreva a equação horária da esfera calculada no item 21 
 
 
4. Resolva o sistema de equações formado pelas duas equações horárias da 
esfera e da bolha. 
 
 
 
 
5. A solução deste sistema de equações nos informa: 
 
O instante de tempo em que ocorre o encontro: 
 
 te = __________ 
 
A posição do encontro: 
 
 xe = ___________ 
 
6. Agora você irá medir o instante e a posição do encontro. Arraste a esfera 
até a posição 0 mm e mantenha-a nesta posição por meio do ímã. Incline 
novamente a base do plano para conduzir a bolha de ar até a posição 400 
mm. 
 
 
 
 
 
7. Tome a apoiar o plano sobre a mesa ao mesmo tempo em que libera a 
esfera. 
 
8. Os dois móveis passarão a se mover um de encontro ao outro. 
 
9. Observe a posição e cronometre o tempo transcorrido até o cruzamento 
dos dois móveis. Repita a experiência 10 vezes, completando a tabela 
abaixo. 
 
 
 
 
 
Medida Tempo de encontro 
te (s) 
Posição do encontro 
xe (mm) 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
10 
MÉDIA 
 
 
7. Utilizando os dados da tabela 1 e tabela 2, trace em um mesmo par de 
eixos, o gráfico das funções horárias da esfera e da bolha. 
 
 
 
8. Qual é o significado físico das coordenadas do cruzamento das duas retas? 
 
 
 
9. Determine, a partir do gráfico, a posição e o tempo de encontro: 
 
 te = __________ e xe = ___________