Experimento de MRU e MRUV

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Resumo:
Este relatório tem como objetivo apresentar o conceito de movimento retilíneo uniforme e movimento uniformemente variado. O experimento será realizado de acordo com os dados coletados em sala de aula. Utilizando as variáveis: X(cm) x T(s), onde X marca o espaço percorrido em centímetros e T marca o tempo dado em segundos, fizemos um gráfico. Os materiais de apoio utilizados são: um compressor de ar, um trilho de ar, um ‘’carrinho’’, um eletroímã, cinco sensores de tempo a, uma trena e um peso usado para dar velocidade inicial ao sistema. O uso do material de apoio foi crucial para chegarmos bem perto dos conceitos de MRU e MRUV estudados em sala. Mostrando que as equações que compõem o MRU e MRUV têm certa precisão na hora de prever o movimento de uma partícula. 
Introdução: 
Por mais simples que MRU e MRUV possam ser, eles não são um movimento muito presente na terra devido as suas particularidades. Mas não deixam de perder a sua importância para o universo em geral, sendo considerados movimentos primordiais para a física. 
3. Objetivos: 
Este experimento tem como objetivo demonstrar o movimento descrito pelo corpo (carrinho), sem variação na aceleração (Para MRU) e com variação de aceleração (Para MRUV) através de medidas de tempo. Fornecendo assim uma situação que o possibilite analisar os conceitos relacionados à MRU e MRUV
4. Fundamentação Teórica:
Em MRU a velocidade é constante em relação ao tempo, levando esse pensamento em conta a aceleração é nula, ou seja, o corpo (carrinho) percorre distancias iguais em tempos iguais. A partir disso temos o seguinte esquema de equações: 
 
 Isolando variação de S, temos: 
Já em MRUV, obtemos uma variação na aceleração, que no experimento foi dada por uma elevação na parte traseira do trilho. Portanto, temos que: 
Movimento Retilíneo Uniformemente Variado: Tem Aceleração escalar constante e velocidade escalar variabdo uniformemente - Dizer que a velocidade varia de maneira uniforme no tempo é afirmar que ela varia em quantidades iguais em tempos iguais.
Equação para aceleração: 
 (equação 2)
Função horária de MRUV: 
 S = So + Vot + at²/2 (equação 3) 
Equação de Torricelli:
 V² = Vo² + 2.a.∆S (equação 4) 
5. Desenvolvimento Experimental: 
5.1. Materiais Utilizados: 
Para realização dos experimentos foram utilizados os seguintes materiais de apoio, com as seguintes precisões quando existir: 
Trilho de ar Azeheb (01): trilho de ar, oco, feito de alumínio em formato e triangular. O trilho contém uma fita milimétrica em sua base e furos uniformes nas outras extremidades. O ar tem intuito de diminuir o atrito entre o ‘’carrinho’’ e o trilho. 
Sensores de Tempo (02): sensores de luz conectados ao cronometro, os sensores são acionados assim que o objeto passa por ele, interrompendo o feixe de luz, assim marcando o tempo com uma precisão quase perfeita
Compressor de ar (03): gerador de ar que ajuda na diminuição do atrito, possui um controlador de intensidade de fluxo de ar. 
Objeto/Carrinho (04): vulgarmente chamado de carrinho na maioria dos experimentos o mesmo apresenta um formato triangular que se encaixa perfeitamente no trilho. O carrinho possui um pino central que é utilizado para interromper o feixe de lux do sensor e também um gancho na parte da frente que é usado para encaixar a massa. 
Cronômetro Digital Azeheb (05): cronômetro digital utilizado para marcar o tempo de interrupção da luz nos sensores. Possui uma precisão de 0,01s e uma incerteza de 0,001s 
Eletroímã (06): dispositivo feito de fios de cobre, que colocados de maneira correta geram um campo eletromagnético. 
Massas (07): massas em formato cilíndrico com furo no meio, de diferentes pesos 
Interruptor (08): objeto responsável pelo acionamento do eletroímã, ajua na precisão do experimento. 
Trena (09): instrumento responsável por fazer a medida da distância dos sensores.
Paralelepípedo de Madeira (10): Usado para poder elevar o trilho de ar, criando uma diferença na aceleração.
5.2. Montagem Experimental: 
(figura 1.1)
5.3 Descrição do Experimento:
1° Experimento: 
Ligamos todos os aparelhos a energia (110v); 
Nivelamos o trilho com o auxílio de um Nivelador; 
Foram posicionados os sensores nas posições pedidas pelo professor, o primeiro foi colocado na distância mínima para o peso chegar na mesa antes do carrinho passar pelo sensor. Os demais colocados 15cm de distância de cada um;
 Pegamos um fio e amarramos uma das extremidades no gancho do carrinho, na outra foi amarrada uma massa que daria o impulso inicial ao carrinho;	
Ligamos o cronômetro e resetamos para que não tivessem erros; 
Posicionamos o carrinho junto do eletroímã para q o mesmo não se movesse quando ligássemos o compressor de ar;
Ligamos o compressor de ar em sua potência máxima; 
Desligamos a chave do eletroímã, liberando o movimento do carrinho 
Foram medidos os tempos 3 vezes e em seguida tirado a média;
 Os valores foram anotados em uma tabela 1.1. 
2° Experimento:
Ligamos todos os aparelhos a energia (110v); 
Colocamos um paralelepípedo de madeira pra dar desnível em uma das extremidades do trilho de ar; 
Foram posicionados os sensores nas posições pedidas pelo professor, o primeiro foi colocado na distância mínima para o peso chegar na mesa antes do carrinho passar pelo sensor. Os demais colocados 15cm de distância de cada um;
 Pegamos um fio e amarramos uma das extremidades no gancho do carrinho, na outra foi amarrada uma massa que daria o impulso inicial ao carrinho;	
Ligamos o cronômetro e resetamos para que não tivessem erros; 
Posicionamos o carrinho junto do eletroímã para q o mesmo não se movesse quando ligássemos o compressor de ar;
Ligamos o compressor de ar em sua potência máxima; 
Desligamos a chave do eletroímã, liberando o movimento do carrinho 
Foram medidos os tempos 3 vezes e em seguida tirado a média; 
 Os valores foram em uma tabela 1.2.
5.4 Dados obtidos Experimentalmente: 
Experimento 1 
(tabela 1.1) 
Experimento 2 
(tabela 1.2) 
5.5 Interpretação dos Resultados: 
A massa colocada como força inicial foi colocada de uma maneira que tocasse a mesa antes do carrinho passar pelo primeiro sensor, deixar nula, ou quase nula, a chance de ocorrer aceleração do móvel no experimento. Levando isso em conta o experimento pode ser realizado com maior precisão e confiabilidade, exceto quando levamos em conta que é praticamente impossível dispor de um sistema perfeito.
6. Análise dos Resultados 
 Experimento 1: 
É de conhecimento de todos que o resultado obtido pelo meio experimental dificilmente será o mesmo do teórico, no meio experimental não se pode excluir algumas peculiaridades como o atrito entre o carrinho e o trilho de ar.
Utilizando uma calculadora Casio fx-991es plus, fizemos a regressão linear para encontrar A e B, respectivamente: 
 A= 0,237
 B= 63,18
Com os conceitos aprendidos em sala, fizemos o modulo de escala: 
Em seguida, fizemos os pontos para serem plotados no gráfico: 
 
 
Experimento 2: 
Tomando o exemplo do experimento 1, os resultados obtidos experimentalmente são diferentes dos teóricos.