Relatorio 2 de física

Prévia do material em texto

1.Objetivo
A finalidade desta experiência é familiarizar o aluno com algumas técnicas de movimentos retilíneo uniforme, cuidados experimentais no laboratório, algarismos significativos, medidas tempo, velocidade e distância, calculando seu valor médio, utilizando instrumentos como uma esfera, uma bolha de ar, ímã, cronômetro e um tubo com um líquido viscoso.
2. Introdução
Realizar medições com equipamentos adequados, de dois móveis que se deslocam em Movimento Retilíneo Uniforme M.R.U., simultaneamente um de encontro ao outro, na mesma trajetória.
Através de fórmula, calcular a velocidade média escalar de dois móveis em M.R.U. Descrever a função horária dos móveis em M.R.U. Onde será calculada sua velocidade média por três medições que utilizara objetos como uma esfera, uma bolha, dentro de um tubo de um líquido viscoso em uma inclinação de um ângulo de 15º graus, usado um cronometro digital e um ímã.
3. Resultados
3.1Fundamentação Teórica
3.1.1. Movimento Retilíneo Uniforme (MRU)
O movimento retilíneo uniforme (MRU) é caracterizado pela uniformidade de espaços em intervalos de tempos iguais, o que implica uma velocidade constante (sem aceleração) Ocorre ao longo de uma linha reta, como no caso de um veículo que trafega por uma pista retilínea.
Observe o exemplo que o rapaz percorre espaços iguais em tempos iguais. Ele leva 2 s para percorrer cada 10 m, ou seja, quando está a 10 m se passaram 2 s, quando está em 20 m se passaram 4 s e assim sucessivamente, de tal forma que se calcularmos sua velocidade em cada uma das posições descritas (em relação à posição inicial, que neste caso é zero), teremos:
Figura: 1. MRU. Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Movimento_retil%C3%ADneo_uniforme. Acesso dia 30/03/2018.
Vm= = = = = = 5m/s{\displaystyle v_{m}={\frac {\Delta s}{\Delta t}}={\frac {10}{2}}={\frac {20}{4}}={\frac {30}{6}}={\frac {40}{8}}=5m/s}
Portanto quando falamos de MRU não tem mais sentido em utilizarmos o conceito de velocidade média, já que a velocidade não se altera no decorrer do movimento, logo passaremos a utilizar:
v = vm
Função horária do M.R. U.
Partindo da definição da velocidade:
V= = {\displaystyle v={\frac {\Delta s}{\Delta t}}={\frac {s_{2}-s_{1}}{t_{2}-t_{1}}}}
Aplicando as observações descritas acima, temos:
{\displaystyle v={\frac {s-s_{0}}{t-0}}}V= 
Simplificando a expressão, temos que:
{\displaystyle v.t=s-s_{0}\,\!}
 Isolando o espaço s, fica:
Portanto a Função Horária do MRU é dada por:
S=
{\displaystyle s_{0}+v.t=s\,\!}
3.1.2 Cronômetro
Cronômetro ou cronógrafo é o nome dado a um tipo específico de relógio usado para medir pequenos intervalos de tempo, geralmente em até milésimos de segundo. O termo, embora empregado para designar qualquer tipo de relógio, é referência comum aos aparelhos de maior precisão.
FIGURA 1: Cronômetro. Fonte: http://www.incoterm.com.br/tecnica/cronometro+digital+incoterm. Acesso dia 31/03/2018. 
3.1.3 Bolha de Ar
É muito difícil observar um movimento puramente uniforme em uma situação cotidiana, como no deslocamento de um veículo, ou mesmo no deslocamento de uma pessoa. Isso porque, em movimentos comuns, você precisa se desviar de obstáculos, subir ou descer ladeiras, o que pode alterar o valor da velocidade. Contudo, em experimentos de laboratório, é relativamente fácil produzir movimentos uniformes. Nesta atividade experimental, você irá produzir um dispositivo para estudar esse tipo de movimento. Junte-se a três colegas para produzir o material e realizar o experimento. O instrumento usado para fazer a medição será inclinado em um ângulo de 15º graus, sendo feito outra inclinação para com que faça a bolha ser mover para cada trecho. Sendo no sentido inverso da esfera. Sendo inclinado com tubo com liquido viscoso três medido para quatro trechos diferentes. Observar um fenômeno, facilmente mensurável, onde objetos se deslocam com velocidade constante. O experimento consiste em observar o movimento de uma bolha criada em um tubo transparente preenchido com um líquido viscoso, quando este é deixado em repouso e com certa inclinação. Uma bolha nestas condições possui a curiosa (porém explicável) propriedade de se deslocar com velocidade constante.
Figura 2: Bolhas de ar dentro de um tubo com líq	uido viscoso. Fonte: 
http://www2.fc.unesp.br/experimentosdefisica/mec07.htm. Acesso dia 31/03/2018. 
3.1.4 Esfera 
Nesta atividade experimental, você irá produzir um dispositivo para estudar esse tipo de movimento. Junte-se a três colegas para produzir o material e realizar o experimento. O instrumento usado para fazer a medição será inclinado em um ângulo de 15º graus, com plano inclinado com um tubo com líquido viscoso três medidas para quatro trechos diferentes. Saindo de sua medida 0 mm, com uma esfera e um ímã.
1. Inicialmente solte uma esfera e observe que, no trecho inicial, o movimento é claramente acelerado. Depois, nota-se que a velocidade não aumenta com a mesma razão.
2. Organize a tomada de dados de modo que os diferentes participantes da cronometragem fiquem responsáveis por trechos diferentes. Um aluno cronometra entre o instante em que a esfera é solta pelo colega.
Figura 3: Esfera dentro de um tubo com um líquido viscoso. Fonte: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAmewAK/movimento-meio-viscoso. Acesso dia 31/03/2018.
4. Material Necessário
Cronômetro digital;
Plano Inclinado com tubo contendo 1(uma) bolha de ar e 1 (uma) bola de metal;
Ímã;
Calculadora, lápis e caderno para anotar as medidas.
4.1 Procedimentos Experimental
1. Realizar ao menos 3 medidas necessárias ao cálculo da velocidade em 4 trechos diferentes, esfera, bolha de ar, ímã, cronômetro usando um tubo inclinado a 15º graus com um líquido viscoso;
2.      Zerar o cronômetro;
3.      Ajustar o tubo com o plano inclinado a 15º (quinze graus) inclinação;
4. Cronometrar o tempo em que a esfera levará para percorrer os intervalos marcados no tubo utilizando um imã para posicionar a esfera no extremo do tubo;
5.      Colocar o plano inclinado na posição suspensa com inclinação suficiente para a esfera de metal atingir o outro lado. Com o lado que contem as medidas marque a posição 0 mm (zero milímetro) para baixo e aguarde até que a esfera de metal se estabilize na posição abaixo do valor zero da escala e a bolha de ar estabilize na outra extremidade do tubo;
 6.      Depois de estabelecida a bolha, retorne o plano inclinado para a posição original (horizontal) sobre a bancada e dispare o cronômetro no momento em que a esfera de metal passar pelo ponto 0 (zero) milímetros na escala milimétrica existente no plano inclinado.
7.      Espere o exato momento em que ocorre o encontro dos dois objetos, a bolha de ar e a esfera e pare a contagem do cronômetro.
8. Utilizando os dados da tabela com os valores obtidos, calcular a velocidade média da esfera com sua respectiva incerteza. Organizar os dados obtidos em tabelas, atento para que os desvios possam ser diferentes para cada medição.
9.      Anotar no caderno o tempo exato do momento de encontro dos moveis, segundos e milissegundos, observando duas casas decimais.
10.      Depois de registradas as medidas (tempo inicial e tempo final), proceder com a fórmula para o cálculo de velocidade;
11. Será feito o calculo do valor médio que é sua formula 
 , para pode obter as velocidades dos corpos;
12. Será realizado os calculos de cada dos corpos separamentes, esfera da bolha de ar, e também o encontro dos dois corpos em movimentos inversos;
13. Será feitos 3 gráficos representandos as 3 medidas de tempo com os 4 trechos diferentes, sendo um grafico da esfera, da bolha de ar e do encontros dos dois corpos;
14. Será realizado o calculo do movimento retilíneo uniforme ( M.R.U.) 
 , para poder achar o tempo da esfera e o da bolhar de ar.
Calcular o tempo e fazer o valor médio da velocidade da Esfera dentro de um tubo com um liquido viscoso: 
	Esfera
	T1
	T2
	T3
	T
	V(mm/S)
	100 mm
	5,25,5
	5,5
	5,4
	18,5
	200 mm
	11,1
	10,7
	10,6
	10,8
	18,5
	300 mm
	15,9
	15,8
	15,7
	10,8
	19,0
	400 mm
	20,8
	20,9
	20,7
	20,8
	19,0
	Valor Médio V(mm/S)
	
_
	
_
	
_
	
_
	
19,0
Calcular o tempo e fazer o valor médio da velocidade da Bolha dentro de um tubo com um liquido viscoso: 
	Bolha
	T1
	T2
	T3
	T
	V(mm/S)
	-100 mm
	-2,2
	-2,2
	-2,4
	-2,4
	-43,5
	-200 mm
	-4,7
	-4,6
	-4,6
	-4,6
	-43,5
	-300 mm
	-6,8
	-7,0
	-7,0
	-6,9
	-43.5
	-400 mm
	-9,0
	-9,0
	-9,3
	-9,1
	-44.0
	Valor Médio V(mm/S)
	
_
	
_
	
_
	
_
	
-44
Calcular o tempo do encontro da esfera e da bolha e sua Posição: 
	Encontro
	T
	Posição
	MED 1
	7,0
	120
	MED 2
	7,1
	120
	MED 3
	7,2
	120
	MÉDIA
	7,1
	120
Calcular o tempo da esfera e o a da bolha:
 
CONCLUSÃO
Este experimento serve para mostrar que para um objeto que se move com velocidade constante, a distância percorrida em diferentes intervalos de tempo iguais e sucessivos é sempre a mesma.
O experimento consiste em observar o movimento de uma bolha criada em um tubo transparente preenchido com um líquido viscoso, quando este é deixado em repouso e com certa inclinação. Uma bolha nestas condições possui a curiosa (porém explicável) propriedade de se deslocar com velocidade constante. Também foi observado que mesmo fazendo o encontro da bolha de ar com esfera também a velocidade é constante de ambos, e seu ponto de encontro também é na mesma distância. Foi observado só o movimento da esfera também permanecendo a velocidade constante. 
Então foram observados os seguintes dados:
Definições:
Vm: Velocidade média da Esfera e da Bolha
Vme: Velocidade Média da Esfera
Vmb: Velocidade Média da bolha
∆s: Variação do espaço
∆t: Variação do tempo
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BOLHAS CONFINADAS. Disponível em:
 < http://www2.fc.unesp.br/experimentosdefisica/mec07.htm > Acesso em 30 de Março de 2018.
CRONOMETRO. Disponível em: < https://www.infoescola.com/curiosidades/cronometro/> Acesso em 30 de Março de 2018.
 
E-FÍSICA. Disponível em: < http://efisica.if.usp.br/mecanica/ensinomedio/mru/experimento/ > Acesso em 30 de Março de 2018.
MOVIMENTO UNIFORME COM BOLHAS DE AR. Disponível em: < http://docplayer.com.br/35060642-Atividade-experimental-movimento-uniforme-de-uma-bolha-de-ar.html> Acesso em 30 de Março de 2018.
MOVIMENTO EM MEIO VISCOSO. Disponível em: < http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAmewAK/movimento-meio-viscoso>.Acesso em 30 de Março de 2018.
MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME (MRU). Disponível em: < https://pt.wikipedia.org/wiki/Movimento_retil%C3%ADneo_uniforme> Acesso em 30 de Março de 2018.