TRABALHO DE FISICA 1 MRU

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ÁREA 1 – FACULDADE DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA
M.R.U (MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME) E
LEI DE HOOKE
ESTIMATIVA DA CONSTANTE ELÁSTICA DE UMA MOLA
SALVADOR – BA
2016
ÁREA 1 – FACULDADE DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA
Relatório da disciplina Dinâmica da Faculdade de Ciência e Tecnologia como requisito parcial de avaliação da disciplina, sob orientação da Prof. Idney Cavalcante da Silva
Salvador – Bahia
2016
M.R.U (MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME)
Objetivo Geral: Realizar medidas da posição e a estimativa das velocidades de uma gota em movimento retilíneo uniforme. 
Objetivos Específicos: Conceituar um movimento retilíneo uniforme; compreender relações gráficas; obter informações sobre grandezas a partir de relações gráficas.
Procedimento
Quando pingamos uma gota de água em um tubo com óleo esta gota afunda devido à diferença de densidade dos fluídos.	
Enquanto a gota desce, as forças que atuam sobre ela são: a força gravitacional o empuxo e a força de atrito viscoso.
A força gravitacional e o empuxo são considerados s, pois dependem apenas de massa, da aceleração gravitacional, do volume da gota e da densidade da água.
A força de atrito viscoso cresce com o aumento de velocidade da gota. Logo, chegará um instante em que a força resultante será nula e a velocidade da gota passará a ser constante.
	
Materiais utilizados: 
Tubo de vidro cheio de óleo mineral
01 cronômetros
Água	
Conta gotas 
Dados experimentais coletados	:
Foram escolhidos cinco pontos de observação, intervalados de 5 cm sobre a escala onde serão medidos os tempos gastos pela gota para alcança-los
Zero cronômetro de introduza a gota de água no tubo. Quando a gota passar na distância de 0 cm dispare o cronômetro. Marque o tempo que a gota d’água gastou para percorrer a distância de 5, 10, 15, 20 e 25 cm. Os valores representados na tabela 1, com outras gotas, anotados pelos tempos t1, t2, t3, t4, e t5, assim como as respectivas médias dos valores.
 4. 
Tabela 1 – Tempo gasto para a gota percorrer o espaço determinado (T= valor mais provável).
	D (cm)
	T1(s)
	T2(s)
	T3(s)
	T4(s)
	T5(s)
	T (s)
	 5
	 2,83
	2,92
	3,43
	1,9
	3,50
	2,89
	 10
	4,68
	5,23
	3,98
	5,30
	4,85
	4,80
	 15
	7,89
	7,28
	6,91
	7,12
	6,43
	7,10
	 20
	9,82
	8,65
	9,65
	9,84
	9,84
	9,41
	 25
	10,77
	11,75
	10,55
	10,78
	11,71
	11,11
	Velocidade terminal:
	
2,05 cm/s
 
Para obtermos a velocidade, usamos a seguinte equação: .
LEI DE HOOKE
ESTIMATIVA DA CONSTANTE ELÁSTICA DE UMA MOLA
Objetivo Geral: Perceber o comportamento elástico de uma mola e estimar sua constante elástica.
Objetivos Específicos: Entender o mecanismo de restauração de estado de equilíbrio de uma mola; compreender o comportamento da constante elástica com molas em série e paralelo; comparar resultados obtidos por métodos diferentes.
Fundamentos Teóricos
A lei de Hooke é a lei da física relacionada à elasticidade de corpos, que serve para calcular a deformação causada pela força exercida sobre um corpo, tal que a força é igual ao deslocamento da massa a partir do seu ponto de equilíbrio vezes a característica constante do corpo é deformada. Essa lei consiste basicamente na consideração de que uma mola possui uma constante elástica k. Esta constante é obedecida até um certo limite, onde a deformação da mola em questão se torna permanente. Dentro do limite onde a lei de Hooke é válida, a mola pode ser comprimida ou alongada, retornando a uma mesma posição de equilíbrio.
Tratando-se de uma força restauradora. Pois, a força restauradora surge sempre no intuito de restaurar o sentido de recuperar o formato original do material e tem origem nas forças intermoleculares que mantém as moléculas e ou átomos unidos. Assim, por exemplo uma mola esticada ou comprimida irá retornar ao seu comprimento original devido à ação dessa força restauradora. 
A Constante Elástica da mola traduz a rigidez da mola, ou seja, representa uma medida de sua dureza. Quanto maior for a Constante Elástica da mola, maior será sua dureza.
Podemos obter a constante elástica da mola através da seguinte equação (Onde F é a força aplicada, K a constante elástica da mola e o deslocamento causado pela força):
Se
 
Então
 
Os erros dos instrumentos utilizados foram erros de precisão. Podemos avaliar o desvio de um instrumento mesmo que o mesmo não apresente desvio impresso através de cálculos de desvios padrões e valores mais prováveis.
Material Utilizado:
Régua graduada;
Conjunto com 1 suporte, 1 porta peso e 2 molas;
Conjunto de massas com 50g cada.
Procedimento Experimental:
Parte 1-1 Mola Simples.
Foi fixada uma mola simples no suporte.
Foi determinado com a régua do suporte o comprimento inicial do porta-peso + mola tem distensão (Xo).
Depois, acrescentamos massas ao conjunto, e foi medida a distensão resultante para cada acréscimo. (=X-Xo). 
Parte 2-2 Mola simples.
Foi fixada a outra mola simples no suporte.
Foi determinado com a régua do suporte o comprimento inicial do porta-peso + mola tem distensão (Xo).
Acrescentamos massas ao conjunto, e foi medida a distensão resultante para cada acréscimo. (=X-Xo).
Parte 3-3 Molas em Paralelo.
Foi fixada 2 molas em paralelo no suporte.
Foi medido o comprimento inicial do conjunto (Xo).
Acrescentamos massas ao conjunto, e foi medida a distensão resultante para cada acréscimo. (=X-Xo).
Parte 4-4 Molas em série. 	
Foi fixada uma mola na outra e no suporte.
Foi medido o comprimento inicial do conjunto (Xo).
Acrescentamos massas ao conjunto, e foi medida a distensão resultante para cada acréscimo (=X-Xo).
Todas as informações obtidas foram anotadas na seguinte tabela: 
	Força (gf)
	-1ª mola(cm)
	K1
(gr/cm)
	-2ª mola(cm)
	K2
(gf/cm)
	 -mola em paralelo (cm)
	Kp
(gf/cm)
	-mola em série (cm)
	Ks
(gf/cm)
	0
	Xo=12,50
	0
	X0=12,1
	0
	X0=14,5
	0
	X0=10,5
	0
	50
	X1=3,1
	16,12
	X1=3,5
	14,2
	X1=1,5
	33,33
	X1=6,7
	7,46
	100
	X2=6,7
	14,9
	X2=7,1
	14,1
	X2=3,1
	32,2
	X2=13,5
	7,4
	150
	X3=9,4
	15,9
	X3=10,2
	14,7
	X3=5
	30
	X3=20,6
	7,2
	200
	X4=12,9
	15,5
	X4=13,6
	14,7
	X4=6,7
	29,8
	X4=27,5
	7,2
	250
	X5=16,2
	15,43
	X5=16,9
	14,8
	X5=8,5
	29,4
	X5=43,4
	7,1
A partir da tabela, podemos calcular o valor mais provável e o desvio padrão da constante de cada mola. 
	Mola
	Valor mais provável da K ± (gf\cm)
	 Desvio padrão 
	1ª
	 15,57
	 0,42
	2ª
	 14,5
	 0,28
	Paralelo
	 30,94
	 1,53
	Em série
	 7,27
	 0,13
Podemos perceber que os valores mais prováveis obtidos não se distanciam muito dos resultados experimentais.
O gráfico a seguir (F (gf) x X (cm)) mostra a variação do comprimento da (s) mola (s) em função da força F aplicada.
Para obter os valores das constantes de elasticidade das molas vale usar a relação: .
Conclusão
Analisando os resultados obtidos pela ferramenta de medição que foi utilizado, no experimento Movimento Retilíneo Uniforme pode ser concluído este tipo de movimento se define por variações de espaços iguais em intervalos de tempo iguais, em outras palavras a velocidade é constante de tal forma que se calcular sua velocidade em cada uma das posições descritas (comparadas com a posição inicial). Portanto quando falamos de MRU não tem mais sentido em utilizarmos o conceito de velocidade média.
Já no experimento MOVIMENTO RITÍNEO UNIFORMENTE ACELERADO usando as ferramentas de medição que foi utilizado para obter os resultados coletados durante o experimento, nota-se que a velocidade do corpo varia de acordo com o tempo, logo, através de conhecimento de física básica acerca da cinemática, percebe-se facilmente que há aceleração e, portanto, trata-se de um movimento uniformemente acelerado. Entretanto, levando-se em contaos erros cometidos pelo experimentador durante a obtenção dos dados, é evidente que a aceleração não se mantenha constante, não se tratando, assim, de um movimento uniformemente variado.
REFERÊNCIAS
ARGOLLO, Roberto Max de; FERREIRA, Clemiro; SAKAI, Tereza. Apostila de Teoria de Erros. Salvador, BA: Departamento de Geofísica Nuclear, 1998. P. 8 – 18.