A velocidade em função do espaço

Prévia do material em texto

A velocidade em função do espaço-tempo
Caio Vinícius de Souza Aguiar
Departamento de física da UFRR
Resumo: O Movimento Retilíneo Uniforme, conhecido por MRU, é o mais simples movimento que se pode existir, tem apenas duas variáveis, a posição e o tempo. Um corpo que se desloca em trajetória retilínea e possui velocidade com módulo constante (aceleração nula) está em MRU, significando que, no movimento uniforme o móvel percorre distâncias iguais em tempos iguais. 
Objetivo: Este experimento tem como finalidade, analisar e determinar o comportamento da velocidade média de um carrinho sobre um trilho mecânico com o decorrer do tempo, buscando assim a velocidade instantânea do corpo.
Fundamentação teórica:, Os fundamentos básicos desse experimento para analisar como o carro se desloca sobre o trilho milimetrado, encontra-se na fórmula , onde: “Vm” significa velocidade média (em m/s), “D” é a distância (entre os fotossensores, em metros ‘m’) e “Tm” é o tempo médio (em segundos ‘s’)
Arranjo e método experimental: Neste experimento, usa-se o movimento de um carro sobre um trilho de mecânico (as forças de atrito entre o carro e o trilho serão desconsideradas).
Material utilizado: 1 trilho milimetrado, 1 carrinho, 2 fotossensores.
Esquema de montagem do experimento:
“X0” é a primeira parte do carrinho que interfere no raio infravermelho dos fotossensores iniciando a contagem e também interrompendo-a.
“D” representa a distancia entre os dois fotossensores.
“X1” é o ponto médio de “D”, o ponto qual os fotossensores se aproximam igualmente
Fotossensores ainda fora de suas posições
Passos:
Com o trilho configurado conforme no esquema, posicionar o carro na extremidade (sem imã) do trilho.
Escolher o ponto “X1” no trilho milimetrado, no experimento o ponto escolhido foi 100 cm ou 1 m.
Posicionar os fotossensores a uma distância equidistante do ponto X1.(sempre indicar a distância “D” na tabela)
Configurar os fotossensores no modo pulse.
Pressionar o botão ”RESET” no fotossensor.
Ativar o lançador e anotar “T1”, isto é, o tempo que o carrinho percorre a distancia “D”
Reposicionar o carrinho e repetir os passos 5 e 6 por mais 4 vezes, anotando as medidas de tempo indicadas pelo fotossensor, “T2” a “T5”.
Repetir os passos de 4 a 9 para cada distância “D” dada na tabela.
	Série de medidas
	D (m)
	T1
	T2
	T3
	T4
	T5
	Tempo médio (ms)
	1ª
	0,30
	0,3989
	0,4053
	0,4046
	0,4061
	0,4000
	0,4030
	2ª
	0,20
	0,2765
	0,2675
	0,2826
	0,2739
	0,2679
	0,2740
	3ª
	0,15
	0,1875
	0,1879
	0,1838
	0,1871
	0,1865
	0,1870
	4ª
	0,10
	0,1492
	0,1574
	0,1600
	0,1563
	0,1583
	0,1562
	5ª
	0,025
	0,0301
	0,0300
	0,0297
	0,0297
	0,0295
	0,0298
Resultados e discussão:
Dados:
Tabela de tempo médio para cada medida de distância.
Tabela da velocidades médias (com o tempo médio já em segundos).
	Distância (m)
	Tempo médio (s)
	Velocidade média (m/s)
	0,30 
	0,0004030
	744,420
	0,20
	0,0002740
	729,930
	0,15
	0,0001870
	802,140
	0,10
	0,0001562
	640,206
	0,025
	0,0000298
	839,030
Gráfico da distância vs velocidade média:
Respostas as perguntas propostas.
A velocidade do móvel em “D=0,025m”, pois é onde a diferença de tempo é a menor, fazendo com que a velocidade média se aproxime da velocidade instantânea (Vm=Vinst).
 
Os diferentes resultados nas medições são ocasionados pela má manipulação dos aparelho, erros de medições, precisão dos aparelhos e influencias externas que modificam a velocidade padrão do experimento. Como exemplo temos o atrito existente quando o carro entra em contato com a superfície do trilho, além disso podemos considerar possíveis falha no mecanismo do carro podendo ocasionar maior ou menor velocidade.
Pelo método da derivação:
 
Conclusão: O experimento não obteve o resultado aguardado, isso pode significar que fatores externos influiram no desempenho do experimento, tais como: má manipulação dos equipamentos (como por exemplo a força desigual aplicada pelo dedo na hora de acionar o lançador do móvel) e também a força de atrito entre o móvel e o trilho. 
Bibliografia:
Young, Hugh; Freedman, Roger - Física I-Mecânica. 12ª Edição. Pearson Education Limited, 2008
Junior, Francisco; Soares, Paulo; Ferraro, Nicolau - Os Fundamentos da Física 1-Mecânica. 8ª Edição. Moderna, 2003..