movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV)

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Relatório de atividades em laboratório
Componente: Física I
NOMEXXXX
Introdução
Este relatório contém experiências realizadas em laboratório de física utilizando de um simulador de movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV). O Movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV) pode ser definido como um movimento de um móvel em relação a uma referência ao longo de uma reta, na qual sua aceleração é sempre constante. Diz-se que a velocidade do móvel sofre variações iguais em intervalos de tempo iguais. No MRUV a aceleração média assim como sua aceleração instantânea são iguais.
Objetivos
Reconhecer no movimento de lançamento horizontal de um projétil, a combinação de dois movimentos retilíneos;
Utilizar equações do movimento de queda livre para determinar o tempo de queda do projétil;
Medir o alcance médio de um projétil e, através dele e do intervalo de tempo gasto no seu percurso, calcular a velocidade de lançamento do mesmo;
Determinar a velocidade total, no ponto de lançamento e no ponto de impacto com o solo.
Metodologia
Para fazer o experimento foram utilizados os seguintes equipamentos: Tripé delta médio com sapatas; haste 500mm; mesa multifuncional; rampa de lançamentos; fio de prumo; esfera metálica; largador eletromagnético; régua simples; folha de papel a4; fita adesiva e papel carbono. Ambos equipamentos são capazes de simular e medir um movimento retilíneo uniformemente variado da maneira mais próxima possível da ideal. Na figura 1 é possível identificar o tripé e todos seus acessórios.
O experimento ocorreu da seguinte maneira: Após montar a rampa de lançamento no tripé, a bobina de lançamento foi posicionada próximo a marca de 60 mm da rampa. A folha a4 e o papel carbono foram colados a mesa próximo ao tripé e então feita a marcação do ponto x0 verticalmente abaixo do fio de prumo. A bobina de lançamento foi energizada através do interruptor retendo a esfera metálica, ao soltar o interruptor a esfera percorre a canaleta da rampa e faz um voo até sua superfície colidir com o papel, deixando uma marca na folha. Foram feitos cinco lançamentos para conhecer a incerteza da medida do alcance. A partir do ponto x0 uma reta foi traçada até o ponto xc para determinar o seu módulo. A partir deste momento os cálculos foram feitos.
Figura 1 - Tripé e acessórios.
Resultados do experimento
O valor médio do alcance e a sua incerteza: 0,27 metros + - 2,5 mm
A altura (h) percorrida pelo móvel: 0,6 metros
Figura que descreve a trajetória do projétil durante o voo (figura 2)
Figura 2 - Trajetória do projétil
No instante em que o projétil abandona a rampa executa um movimento retilíneo uniforme (MRU) uma vez que o movimento é somente horizontal sem aceleração.
O movimento vertical que o móvel executou caracteriza um movimento retilíneo uniformemente variável, uma vez que incide sobre ele a aceleração da gravidade (9,8 m/s)
O valor de V0y no instante em que o projétil abandona a rampa é zero uma vez que nesse instante ele não se movimenta verticalmente. Portanto V0y = 0.
Considerando este movimento como ideal, é possível calcular o intervalo de tempo que o móvel ficou no ar, desde o instante em que ele abandona a rampa até o seu impacto com o papel através da equação de queda livre (Figura 3):
	
	
Figura 3 – Equação queda livre.
Com o tempo de queda calculado é possível determinar o módulo vy do componente vertical da velocidade no ponto de impacto com o solo (figura 4).
	
	
Figura 4 - Calculo Vy
Conhecendo o alcance e o tempo de queda é possível determinar o modulo vx através da equação do movimento retilíneo uniforme (figura 5).
	
	
Figura 5 - Calculo Vx
O módulo da velocidade total no ponto inicial do voo equivale a mesma velocidade de vx uma vez que não existe vetor vertical neste instante.
O modulo da velocidade total no ponto de impacto com o solo tem valor 3,54 m/s e se calcula pela seguinte equação (figura 6)
	
	
Figura 6- calculo velocidade total
Conclusão
	Com a experiência pratica foi possível conhecer, de maneira didática, o movimento retilíneo uniformemente variado que se encontra muito presente nas várias atividades do nosso dia a dia.
	Os resultados colhidos foram aplicados as formulas e conhecimentos teóricos de aulas anteriores tornando possível um melhor entendimento da matéria. Os objetivos foram atingidos de maneira satisfatória.