Relatório - Movimento Retilíneo Uniforme - Experimento com Bloco de Madeira

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tarcisio 
 
 
Disciplina: Física I 
Turma: NA27 
Equipe: Antônio Carlos Távora 
Maria Fabiana 
Tarcísio Bezerra Marinho da Silva 
Víviann Ribeiro do Nascimento 
 
 
 
 
 
MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME 
EXPERIMENTO COM BLOCO DE MADEIRA 
 
 
 
 
 
 
 
 
Recife, 10 de setembro de 2013. 
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SUMÁRIO 
 
 
1. INTRODUÇÃO........................................................................................03 
2. OBJETIVOS............................................................................................03 
3. REALIZAÇÃO DO EXPERIMENTO........................................................04 
3.1 - MATERIAL UTILIZADO..................................................................04 
 3.2 - ETAPAS DO DESENVOLVIMENTO DO EXPERIMENTO.............04 
4. CONCLUSÃO.........................................................................................07 
ANEXO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. Introdução 
 
O movimento retilíneo é a forma mais simples de deslocamento, visto que 
os movimentos são ao longo de uma reta, quer seja horizontal, movimento de 
um carro, quer seja vertical, queda ou lançamento de um objeto. Este tipo de 
movimento é explicado pela primeira lei de Newton. 
Denomina-se Movimento Retilíneo quando a trajetória é uma linha reta, e 
Movimento Uniforme quando a velocidade escalar do móvel é constante em 
qualquer instante ou intervalo de tempo. Logo, podemos definir o movimento 
retilíneo uniforme (MRU) como sendo aquele onde a partícula ou o objeto 
desloca-se distâncias iguais em intervalos de tempo iguais. 
A velocidade é constante no decorrer do tempo, pois não varia em 
módulo, sentido ou direção. Não se tem aceleração, pois a resultante das 
forças aplicadas é nula sobre a partícula ou objeto, assim podemos afirmar que 
a aceleração é nula. 
 Neste relatório estudaremos sobre o MRU e analisaremos o experimento 
realizado no laboratório, utilizando o gráfico de variação do espaço em função 
do tempo. 
 
2. Objetivos 
 
 Este relatório tem como principal objetivo documentar os experimentos 
de Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (M.R.U.V), queda livre e 2º 
lei de Newton baseado em valores reais obtidos em laboratório. 
 
2.1. Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (M.R.U.V) 
 
• Marcar o tempo “t” (em segundos) durante o espaço “x” (em 
centímetros) com "x" variando de 10cm até 100cm; 
• Calcular o tempo ao quadrado "t²" (em segundos) 
• Calcular a aceleração "a" (em metros/segundo) do bloco que se 
deslocou sobre a mesa através da fórmula S = So + Vo.t + 1/2 a.t² 
• Com os resultados obtidos, construir uma tabela e a partir dela montar 
um gráfico, do espaço em função do tempo; 
• Com base nos dados e no gráfico, calcular: o desvio padrão da reta (S), 
o coeficiente angular (A) e o coeficiente de correlação linear ( r ), 
utilizando suas fórmulas específicas; 
• Obter a função (equação linear) da posição em relação ao tempo no 
Movimento Retilíneo Uniforme. 
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2.2. Queda livre 
 
• Marcar o tempo “t” (em segundos) durante o espaço “x” (em 
centímetros) com "x" variando de 10cm até 100cm; 
• Calcular o tempo ao quadrado "t²" (em segundos) 
• Calcular a aceleração "a" (em metros/segundo) do bloco que se 
deslocou sobre a mesa através da fórmula S = So + Vo.t + 1/2 a.t² 
• Com os resultados obtidos, construir uma tabela e a partir dela montar 
um gráfico, do espaço em função do tempo; 
• Com base nos dados e no gráfico, calcular: o desvio padrão da reta (S), 
o coeficiente angular (A) e o coeficiente de correlação linear ( r ), 
utilizando suas fórmulas específicas; 
 
 
 
 
 
 
 
3. Realização do Experimento 
 
3.1 - Material Utilizado 
 
• Bloco de madeira (acoplado a um pequeno motor para possibilitar seu 
deslocamento); 
• Cronômetro; 
• Régua (escala em centímetros). 
 
3.2 - Etapas do desenvolvimento do experimento 
 
O espaço a ser percorrido pelo bloco (eixo “y”) foi divido em centímetros. 
Dessa forma, obtivemos 10 (dez) intervalos de 10 (dez) centímetros cada, 
totalizando 01 (um) metro. 
Ligando o motor acoplado ao bloco, cronometramos o tempo que o 
mesmo levou para atingir cada marcação de 10 (dez) centímetros. Dessa forma 
obtivemos um valor de tempo (em segundos) para cada marcação de 10 
centímetros atingida pelo bloco, a partir da origem (zero). 
Lançando o valor de cada tempo em uma tabela (Tabela 1) foi possível 
obter um tempo médio que serviu de base para o cálculo do desvio padrão da 
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reta, bem como para os demais cálculos. O cálculo detalhado do desvio padrão 
da reta encontra-se no ANEXO I deste relatório. 
 
ΔY t1 t2 t3 t4 t5 tmédio
(cm) (s) (s) (s) (s) (s) (s)
1 10 0,70 0,63 0,75 0,66 0,60 0,70
2 20 1,40 1,64 1,21 2,00 1,40 1,50
3 30 1,80 1,90 1,97 2,00 2,00 1,90
4 40 2,60 2,80 0,00 2,41 2,70 2,10
5 50 2,50 3,20 2,87 3,06 2,90 2,90
6 60 3,00 3,60 3,81 3,56 3,60 3,50
7 70 4,50 4,40 4,38 4,28 4,20 4,30
8 80 5,80 6,00 4,91 4,87 5,00 5,30
9 90 5,50 7,00 5,53 5,34 5,80 5,80
10 100 6,50 6,00 6,35 5,84 6,30 6,30
∑ 550 34,30
Média 55 3,43
Nº
 
TABELA 1 – Valores de “t” para cada intervalo em centímetro e valor do tempo médio. 
Dando continuidade aos cálculos, foi montada uma segunda tabela 
(Tabela 2), a fim de obter valores necessários para estabelecer a regressão 
linear e o coeficiente de correlação linear da reta. 
ΔY tmédio t2
(cm) (s) (s)
1 10 0,70 7,00 0,47 7,45 2025,00
2 20 1,50 30,00 2,25 3,72 1225,00
3 30 1,90 57,00 3,61 2,34 625,00
4 40 2,10 84,00 4,41 1,76 225,00
5 50 2,90 145,00 8,41 0,27 25,00
6 60 3,50 210,00 12,25 0,00 25,00
7 70 4,30 301,00 18,49 0,75 225,00
8 80 5,30 424,00 28,09 3,49 625,00
9 90 5,80 522,00 33,64 5,61 1225,00
10 100 6,30 630,00 39,69 8,23 2025,00
∑ 550 34,30 2410,00 151,31 33,63 8250,00
Média 55 3,43 241,03 15,10 3,36 825,00
(y-y)
2nº x.t (x-x)
2
 
7 
 
TABELA 2 – Valores encontrados para os cálculos da regressão linear e coeficiente 
de correlação linear. 
Para o cálculo da regressão linear utilizaremos as seguintes equações. 
 
Substituindo os valores baseados na Tabela 2, obtemos as seguintes 
equações. 
{
𝟓𝟓𝟎 = 𝟑𝟒, 𝟑𝑨 + 𝟏𝟎𝑩
𝟐𝟒𝟎 = 𝟏𝟓𝟏, 𝟐𝟒𝑨 + 𝟑𝟒, 𝟑𝑩
 
Para encontrar os valores de “A” (coeficiente angular da reta, descrito 
pela inclinação da reta) e “B” (coeficiente linear, descrito pela intersecção da 
reta com o eixo das ordenadas) resolveremos por sistema de equações. Para 
anular o valor de “B”, multiplicaremos a primeira equação por (– 3,43) e 
somaremos com a segunda. 
 
Substituindo o valor de “A” na segunda equação para encontrarmos o 
valor de “B”, temos: 
 
A partir da equação linear da reta dada por: 
𝒙 = 𝒙𝒐 + 𝑽. 𝒕 e 𝒚 = 𝑨𝒙 + 𝑩 
𝒚 = 𝟏𝟓, 𝟓𝟖𝒙 + 𝟏, 𝟓𝟔 
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A partir do valor de “A” foi possível efetuar o cálculo do coeficiente de 
correlação linear ( r ) a seguir: 
 
O coeficiente de correlação linear representa o quanto a equação se 
aproxima de uma função linear. Como o valor esperado precisa estar dentro do 
intervalo -1 ≤ R ≤ 1, concluímos que o coeficiente de correlação linear está 
correto, pois se aproxima de uma função linear. 
4. Conclusão 
 
Observamos que houve uma pequena diferença entre a velocidade média 
e velocidade instantânea, onde, para comprovar o movimento retilíneo 
uniforme, estas teriam que ser iguais, pois não há aceleração neste movimento 
(MRU), logo, não há variação de velocidade. 
Provavelmente os diferentes resultados obtidos foram ocasionados pela 
má manipulaçãodos instrumentos e influências externas (calibração do 
cronômetro, leitura do operador, o atrito existente quando o bloco toca a mesa, 
etc) que modificaram a velocidade padrão do experimento. Além disso, 
podemos considerar possíveis falhas no mecanismo (motor) que puxava o 
bloco de madeira, podendo ocasionar maior ou menor velocidade escalar. 
Entendemos que o coeficiente angular possui relação com a inclinação da 
reta e com a velocidade escalar, devido o coeficiente angular ser igual a 
tangente do ângulo, onde, o mesmo é igual à taxa de variação entre o espaço 
em função do tempo percorrido pelo bloco. 
Concluímos que no movimento retilíneo e uniforme a única variação em 
função do tempo ocorre com a posição do corpo. 
 
 
 
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ANEXO