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Escola de Engenharia de Piracicaba – EEP Laboratório de Física Profº Marcelo Camponez do Brasil Cardinali MOVIMENTO DE UMA ESFERA EM UM TUBO DE GLICERINA Fabio Orsi Cangiani RA: 201400330 Gustavo Gioliatti RA: 201000217 Realização: 20/03/2015 Entrega: 17/04/2015 Introdução: Este trabalho tem como objetivo relatar a experiência realizada no laboratório de física sobre classificação do movimento. A experiência teve como finalidade constatar o tipo de movimento desenvolvido por uma esfera de aço em um tubo contendo glicerina. Objetivos do experimento: Classificar o tipo de movimento da esfera; Analisar e interpretar gráficos da posição em função do tempo; Determinar a velocidade média da esfera. Movimento das constantes: Ao estudarmos o movimento dos corpos, seu movimento é classificado como MRU (Movimento Retilíneo Uniforme) se a trajetória do mesmo ocorre em linha reta e se sua velocidade permanece constante durante todo o trajeto. A inclinação de um gráfico y x t para um MRU nos fornece a velocidade do móvel. Nessa situação, a posição do móvel em função do movimento pode ser determinada, caso ele ocorra em um eixo y: Gráfico típico MRU y x t y t Se o movimento é MRUV (Movimento Retilíneo Uniformemente Variado), sua trajetória é retilínea e a sua velocidade varia de maneira uniforme com relação ao tempo, pois sua aceleração e constante e diferente de zero. As equações de movimento para o móvel são dadas por: Nesse tipo de movimento, a velocidade instantânea pode ser determinada ponto a ponto em um gráfico y x t através da inclinação da tangente em um determinado ponto. A aceleração é a inclinação do gráfico y x t. y Gráfico Típico MRUV y x t t Descrição experimental: Os materiais utilizados: proveta graduada, glicerina, esferas de aço, cronômetro e papel milímetro. Método de execução: A experiência iniciou-se separando 5 esferas de aço. Em seguida o cronômetro foi zerado. Soltou-se uma esfera de aço dentro do tubo de glicerina, procurando centralizá-la para evitar que a esfera tocasse a parede interna do tubo. Considerando-se que o tubo é graduado de 10 em 10 cm. A cada graduação em que a esfera passava era armazenado o tempo encontrado no cronômetro. Este procedimento foi realizado 5 vezes. Proveta graduada com glicerina Feito o experimento com as cinco esferas de aço, foi marcado o instante de tempo obtido para cada posição (Tabela 1) e posteriormente calculamos a velocidade média da esfera, interpretarmos os gráficos e classificarmos o movimento. Resultados e discussão: Tabela 1: Posição da esfera de aço em função do tempo y(cm) t1 (s) t2 (s) t3 (s) t4 (s) t5 (s) 10,0 ± 0,5 3,17 3,01 3,3 3,09 3,11 20,0 ± 0,5 6,35 6,14 6,47 6,21 6,38 30,0 ± 0,5 9,71 9,24 9,77 9,34 9,73 40,0 ± 0,5 12,8 12,41 13,05 12,52 12,85 50,0 ± 0,5 16,09 15,48 16,37 15,66 16,24 60,0 ± 0,5 19,28 18,63 19,59 18,78 19,45 70,0 ± 0,5 22,55 21,77 23,05 21,87 22,74 80,0 ± 0,5 25,91 25,15 26,49 25,13 26,18 90,0 ± 0,5 29,33 28,34 29,74 28,41 29,43 100,0 ± 0,5 32,61 31,53 33,14 31,59 32,76 Após completarmos essa tabela, determinamos os valores médios do tempo e o desvio médio em cada posição (Tabela 2). Tabela 2: Média e desvio médio y(cm) Média (s) Desvio Médio (s) 10,0 ± 0,5 3,136 0,0792 20,0 ± 0,5 6,31 0,108 30,0 ± 0,5 9,558 0,2144 40,0 ± 0,5 12,726 0,2088 50,0 ± 0,5 15,968 0,3184 60,0 ± 0,5 19,146 0,3528 70,0 ± 0,5 22,396 0,4608 80,0 ± 0,5 25,772 0,5056 90,0 ± 0,5 29,05 0,534 100,0 ± 0,5 32,326 0,6128 Após obtermos esses valores, fizemos um gráfico da posição da esfera em função do tempo médio, marcando os 10 pontos obtidos. A partir do cálculo da regressão linear achamos a equação do movimento e o valor de , observado a baixo: Após concluirmos os cálculos, preenchemos a tabela com a velocidade média em certo intervalo de tempo (Tabela 3). Tabela 3: Velocidade média no deslocamento total da esfera Deslocamento Intervalo de tempo Velocidade Média Cálculo: Velocidade Média (Vy) e cálculo da propagação de incerteza (∆v). Observa-se que a velocidade média obtida no calculo é 3,09 cm/s tem uma propagação de incerteza que equivale a 0,09 cm/s, que coincide com o valor de B que na formula () equivale a velocidade média e que é equivalente a 3,08 cm/s. Conclusão: A partir do exposto conclui-se que Ao estudarmos o movimento dos corpos, conseguimos concluir que seu movimento é o MRU, pois a regressão linear se aproxima de 1 (mais exatamente 0,999), fazendo com que sua trajetória seja uma reta e sua velocidade seja constante durante todo o trajeto do corpo. Bibliografia: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAgtoAI/classificacao-movimento Autor: JUNIOR, Ramalho Francisco. Elementos de física. 1º edição: SP, Ed. Moderna, 1986. V1. Data de acesso: 09/04/2015.
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