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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS MATEMÁTICA BACHARELADO Experimento VII MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME USANDO CENTELHADOR Grupo I ANDERSON MICHAEL MAGALHÃES SILVA Jisele Guimarães Feitosa LARISSA SILVA ARAÚJO Relatório apresentado como parte dos critérios de avaliação da disciplina FÍSICA EXPERIMENTAL I.CET 1109. Professor: Henri Michel Pierre Plana ILHÉUS-BAHIA 2017 SUMÁRIO SUMÁRIO ......................................................................................................................... 2 1 INTRODUÇÃO................................................................................................................3 2 OBJETIVO.....................................................................................................................3 3 MATERIAIS .................................................................................................................. 3 4 PROCEDIMENTOS ....................................................................................................... 4 3 RESULTADOS . ............................................................................................................ 5 4 CONCLUSÕES .............................................................................................................. 8 5 REFERÊNCIAS ............................................................................................................. 9 1. INTRODUÇÃO Neste experimento da cinemática investigam-se os movimentos unidimensionais de uma partícula, o movimento retilíneo uniforme utilizando-se o trilho de ar. Esse tipo de equipamento é projetado para minimizar as forças de atrito, fazendo com que o corpo se desloque sobre um jato de ar comprimido, o que elimina o contato direto entre o corpo e a superfície do trilho, no qual ele desliza. O corpo que desliza sobre o trilho de ar é chamado de carrinho. Ao longo do trilho existem pequenos orifícios regularmente distribuídos por onde sai o ar comprimido fornecido por um gerador de fluxo de ar. Portanto o colchão de ar manterá o carrinho "flutuando" permitindo o seu movimento com um atrito muito reduzido. Para investigar o movimento de uma partícula sujeito a uma resultante de forças nula, nivela-se o trilho de ar, situação na qual o peso do carrinho deslizante (a partícula) é contrabalançado pela força normal proporcionada pelo jato de ar. Nesta situação a resultante das forças ao longo da direção de movimento da partícula, a força de atrito, é bastante minimizada. Em contrapartida, o movimento de uma partícula sob ação de uma força constante é obtido inclinando-se o trilho de ar em relação a horizontal, de modo que o carrinho desça por ele sob a ação da componente da força gravitacional, no carrinho, ao longo da direção do trilho. 2. OBJETIVOS Este experimento visa reconhecer um dos fenômenos mais comuns da Física: o Movimento Retilíneo Uniforme; além de, determinar a velocidade média de um móvel e a partir dos resultados construir gráficos e tabelas, de cada móvel a partir das observações. 3. MATERIAIS • Trilho de ar com centelhador • Carro • Fita termo sensível • Régua transparente 4. Procedimentos O centelhador foi conectado ao trilho de ar linear por dois conectores elétricos e ao mesmo foi posto um carrinho em cima para depois podermos calcular sua velocidade. Depois foi posta a fita termo sensível para poder marcar o espaço de em que o carrinho percorria no tempo escolhido. Tendo o carrinho percorrido todo o percurso foi retirada a fita termo sensível e medido os espaços. Após as medições terem sido feitas realizamos os cálculos para ver a velocidade do carrinho, tendo em vista que já tínhamos o tempo fornecido pelo centelhador e o espaço marcado na fita termo sensível. 5. RESULTADOS De acordo com as medidas do trilho de ar com centelhador, foram medidos as distancias entre os pontos, conforme o carrinho percorria pelo trilho de ar, para a altura do trilho com relação ao ponto for 12 cm e 14 cm, formado pela inclinação do trilho. Para altura do trilho com relação ao ponto for 12 cm de altura: Ponto Distância (m) Ponto Distância (m) 1 0 1 0 2 0,004 2 0,008 3 0,008 3 0,019 4 0,018 4 0,022 5 0,025 5 0,034 6 0,037 6 0,053 7 0,05 7 0,069 8 0,067 8 0,096 9 0,085 9 0,116 10 0,103 10 0,139 E com isso obtivemos a média das distâncias, Ponto Média da Distância (m) 1 0 2 0,006 3 0,0135 4 0,02 5 0,0295 6 0,045 7 0,0595 8 0,0815 9 0,1005 10 0,121 Agora faremos o mesmo processo para a altura do trilho com relação ao ponto 14 cm: Ponto Distância (m) Ponto Distância (m) 1 0 1 0 2 0,003 2 0,012 3 0.013 3 0,023 4 0,026 4 0,038 5 0,043 5 0,058 6 0,067 6 0,081 7 0,09 7 0,11 8 0,12 8 0,142 9 0,163 9 0,178 10 0,193 10 0,218 E então novamente obtemos a média dos pontos. Pontos Média das Distâncias (m) 1 0 2 0,0075 3 0,018 4 0,032 5 0,0505 6 0,074 7 0,10 8 0,131 9 0,1705 10 0,2055 Daí utilizando a formula 𝑉(𝑚) = ∆𝑥 ∆𝑡 , obtemos o V(m) que e a velocidade média do carrinho nos pontos e o T e utilizamos a formula 𝑉(𝑡) = 𝑥(𝑛+2)−𝑥(𝑛) 𝑔.∆𝑡 , onde ∆x= x²-x¹e ∆t= t²-t¹. Para calcular a aceleração quando a altura do trilho com relação ao ponto for 12 cm utilizamos sen 𝑥 = 12−10,9 50 , logo obtemos que sen x=0,022 e daí aplicamos em A¹= g.senx , então obtemos aceleração A¹= 0,2156 m/s E para calcular outra aceleração quando o altura do trilho com relação ao ponto for 14 cm utilizamos sen x= 14−11,8 50 , logo obtemos que sen x= 0,044 e dai aplicamos em A²= g.senx, daí obtemos aceleração é A²=0,4312 m/s, e com isso podemos gerar as seguintes regressões lineares. y = 0,21x + 4E-17 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 A ce le ra çã o ( m /s ) Tempo(s) Altura do trilho em 12 cm v(t) Linear (v(t)) Linear (v(t)) y = 0,43x + 7E-17 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 A ce le ra çã o ( m /s ) Tempo (s) Altura do trilho em 14 cm v(t) Linear (v(t)) Linear (v(t)) 6. CONCLUSÃO Com a realização deste experimento foi realmente possível ver na prática o que é, e como funciona o MRU, além de sua grande importância na realização das atividades executadas. Foi possível compreender o funcionamento não só do trilho de ar, como também todo o equipamento utilizado. No final do experimento, juntamente com as fórmulas encontramos a aceleração. 7. REFERÊNCIAS • RESNICK, Robert; HALLIDAY, David; WALKER, Jearl. Fundamentos de física. Continental, 1987. • SEARS, F. W., ZEMANSKY, M. W., YOUNG, H. D., & FREEDMAN, R. A. (2008). Física. • BÁSICA, Bibliografia. Metodologia científica. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2007.
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