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1 Relatório do Experimento: MRUV – Colchão de Ar Disciplina: Física Professor: Luiz Cláudio Aluna: Ana Flávia Moraes, Christiane Kelly, Gleiciane Souza, Juliana Henriques, Raiane Franciele. Turma: Engenharia de Produção II Minas Gerais Conselheiro Lafaiete, 12/11/15 2 Sumário Introdução ___________________________________________________________ 3 Desenvolvimento ______________________________________________________ 4 Conclusão ____________________________________________________________ 6 Referências Bibliográficas _______________________________________________ 7 3 Introdução Neste experimento são investigados os movimentos de um carrinho que percorre um colchão de ar linear. Ao longo do trilho há pequenos orifícios por onde saem jatos de ar comprimidos, fornecidos por um gerador de fluxo de ar. Esse ar é responsável por minimizar o atrito entre o carrinho e o trilho. Dessa maneira, o carrinho percorre “flutuando” pelo trilho e podemos colher dados importantes como seu deslocamento e tempo, para posteriormente calcularmos a sua velocidade e aceleração. 4 Desenvolvimento Analisando a tolerância de erro admitida, pode considerar que a aceleração é constante. Mesmo que na primeira e segunda variações a margem de erro tenha sido maior que 5%, já que isso pode ser explicado pela existência de incertezas instrumentais. O gráfico correspondente da posição final em função do tempo é diretamente proporcional, e possui a forma de uma reta. O MRUV pode ser definido dizendo que a partícula (carrinho) se move em linha reta, com módulo da sua velocidade instantânea, tendo variações iguais e em intervalos de tempo iguais. O coeficiente angular da reta, que pode ser calculado através da fórmula: tgα = , será representado pela inclinação da mesma. Isso demonstrará a velocidade instantânea do carrinho em cada instante. Já o coeficiente linear é o valor de y. Analisando o gráfico e a reta, podemos perceber que a reta não intercepta o eixo y. O coeficiente linear do gráfico corresponde à posição inicial ajustada para linearizar os dados. Já o coeficiente angular é uma aproximação do valor da velocidade média do deslocamento. 0 0,2 0,4 0,6 0,8 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 P o si çã o F in al Tempo 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 0 0,2 0,4 0,6 0,8 x( m ) t²(s²) 5 O gráfico v x t representa uma reta. O coeficiente angular da reta é a aceleração, e a ordenada à origem, no eixo dos v, é a velocidade inicial Vo. Como a aceleração é constante, a velocidade varia linearmente com o tempo e a velocidade média é igual à média aritmética entre a velocidade inicial e a final. A área definida entre o gráfico do módulo da velocidade em função do tempo e o eixo de cada instante, representa o módulo do deslocamento no intervalo de tempo definido por estes instantes. A velocidade do movimento do carrinho tem com função: V=Vo+at². Nesse gráfico podemos perceber a variação da velocidade de acordo com a área percorrida. 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 V m t 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 a t 6 Conclusão Neste experimento concluímos que a aceleração e a velocidade podem ser obtidas e analisadas a partir de pequenas distâncias. Examinando o carrinho, podemos perceber que a aceleração aconteceu devido ao peso da partícula (20g) que foi adicionado na extremidade do fio. Isso ocorre pois uma partícula só acelera quando existe alguma força atuando sobre ela (força gravitacional). Quando a força de atrito não é capaz de anular a aceleração da gravidade, obteremos uma aceleração constante (MRUV). É isso que ocorre com o carrinho no nosso experimento com o colchão de ar. 7 Referências Bibliográficas (EBAH - Experimento III - Física. MRUV, 2012) (Física Volume 1 - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica, 2000)
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