Relatórios Laboratório de Física I

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UNIVERSIDADE BANDEIRANTE DE SÃO PAULO
Campus OS
 - AGHACY BARBOSA 
70 - RAFAEL CARVALHO
83 - SANDRO R. FERNANDES
85 - SHEILA SILVA
86 - THIAGO DE ALMEIDA
89- WILSON QUINTINO
Engenharia – 1º ano
Sala C-103
RELATÓRIO DA EXPERIÊNCIA Nº 2
“MOVIMENTO UNIDIMENCIONAL: TRILHO DE AR”
OSASCO
2008
“MOVIMENTO UNIDIMENCIONAL: TRILHO DE AR”
1. Objetivo
Teremos como objetivo dessa experiência aprender a aplicação prática da teoria discutida em sala de aula sobra “Movimento Retilíneo Uniforme (M.R.U.)” e “Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (M.R.U.V.).
	Poderemos avaliar os possíveis erros de medidas durante o experimento e representá-los em expressões matemáticas aplicadas, representando seus resultados em tabelas.
2. Introdução
Este relatório engloba cálculos e textos explicativos a respeito da experiência feita em laboratório sobre o trilho de ar no M.R.U. (Movimento Retilíneo Uniforme) e M.R.U.V. (Movimento Retilíneo Uniformemente Variado).
Conseguiremos através da base teórica sobre o assunto obter as medidas dos materiais e a porcentagem de erro que nosso grupo ocasionou durante a experiência, por não ler ou manusear os instrumentos com precisão.
3. Resumo Teórico
3.1. Movimento Retilíneo Uniforme (M.R.U.)
3.1.1 Descrição
        Movimentos que possuem velocidade escalar instantânea constante (não-nula) são chamados: Movimentos Retilíneos Uniformes. Decorre imediatamente que a velocidade escalar é a mesma em todos os instantes, ela coincide com a velocidade escalar média, qualquer que seja o intervalo de tempo considerado:
V = Vm = Δs/Δt = constante (≠ 0)
 Daí decorre que, no Movimento Retilíneo Uniforme, o móvel percorre distâncias iguais em intervalos de tempo iguais.
3.1.2 Função Horária do M.R.U.
No M.R.U, a velocidade escalar instantânea é constante e coincide com a velocidade escalar média qualquer que seja o intervalo de tempo. Portanto, de:
Vm= Δs/Δt resulta V= Δs/Δt
Fazendo Δs = s – so e Δs = t – 0 = t, vem:
v = s – so / t
v . t = s – so
s = so + vt função horária do M.R.U.
v = constante
3.2. Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (M.R.U.V.)
3.2.1 Descrição
Movimentos que possuem aceleração escalar instantânea constante (não nula) são chamados Movimentos Retilíneos Uniformemente Variados.
Decorre imediatamente, que se a aceleração escalar é a mesma em todos os instantes ela coincide com a aceleração escalar média, qualquer que seja o intervalo de tempo considerado: 
 α= αm = Δv/Δt = constante (≠ 0)
Assim, no M.R.U.V., a variação da velocidade Δv é diretamente proporcional ao intervalo de tempo Δt correspondente. Isso significa que no M.R.U.V. a velocidade escalar experimenta variações iguais em intervalos de tempo iguais.
Sendo Vo a velocidade escalar no instante t=0, denominada velocidade inicial, e v a velocidade escalar num instante t, vem:
 α = αm = Δv/Δt α = v – vo/ t – 0
Essa função estabelece como varia a velocidade escalar no decurso do tempo: vo e α são constantes e a cada valor de t corresponde um valor v.
3.3. Cuidados Básicos durante a Tomada de Dados:
Pegar os equipamentos e instrumentos com as mãos limpas.
Não fazer o cavaleiro deslizar sobre o trilho sem que o compressor esteja ligado.
Não mexer na válvula reguladora do fluxo de ar do compressor.
. 
4. Materiais e Métodos
4.1. Material utilizado:
Trilho de ar, cavaleiro com mola e imã, bobina para disparo do cavaleiro, fonte 6 V DC, chave inversora, compressor de ar, sensores ópticos, cronômetro digital com disparo automático para 4 intervalos de tempo, nível com base magnética, régua de plástico e balança.
4.2. Faixa de Medição e precisão dos Instrumentos:
Segue abaixo a faixa de medição e precisão dos instrumentos utilizados na experiência:
	Instrumento
	Menor leitura
	Maior leitura
	Resolução
	Precisão
	Cronômetro
	0,0
	99,99s
	0,001s
	0,001s
	Régua
	0,0
	1000mm
	1mm
	0,001mm
4.3. M.R.U. (Movimento Retilíneo Uniforme)
Para esta primeira parte da experiência montamos o trilho de ar conforme figura ilustrativa abaixo:
Ajustamos a posição dos sensores de forma que ficassem a uma altura adequada em relação ao carrinho e nivelados com o trilho. Medimos e anotamos a distância entre os sensores de 200 mm. Posicionamos o carrinho deslizante sobre o trilho de ar na horizontal. O carrinho permaneceu na sua posição inicial, não demonstrando nenhuma tendência de aceleração em qualquer sentido. Ligamos e zeramos os cronômetros. Cada cronômetro registra o intervalo de tempo Δt que o carrinho leva para percorrer a distância 200 mm entre cada par de sensores. Após ligarmos o gerador de fluxo de ar, demos início ao movimento do carrinho acionando a chave. Registramos os intervalos de tempo Δt indicados por cada contador e obtenha as velocidades médias vm. Repetimos estes passos 5 (cinco) vezes, anotando os resultados na tabela 7.1.
4.4. M.R.U.V. (Movimento Retilíneo Uniformemente Variado)
Para esta segunda parte da experiência montamos o trilho de ar inclinado conforme figura ilustrativa abaixo:
Inclinamos o trilho de ar, e medimos o ângulo de inclinação utilizando o fio de prumo e o transferidor. Esta inclinação foi pequena. Repetimos os procedimentos descritos no procedimento experimental do M.R.U., neste experimento, porém, tivemos que levar em consideração o efeito da ação da gravidade. Os experimentos foram também realizados no 5 (cinco) vezes. Calculamos o valor médio e seus respectivos desvios, anotando os resultados na tabela 7.2.
5. Resultados Obtidos
Após adquirirmos as medidas da experiência, e repetirmos por cinco vezes o experimento, calculamos a média de todos os resultados obtidos e descobrir qual o Movimento Retilíneo Uniforme (M.R.U.) e o Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (M.R.U.V.).
Segue abaixo os resultados obtidos na experiência:
	7.1
	MRU
	medida
	1
	2
	3
	4
	5
	média
	
	sensores
	x (mm)
	t (s)
	t (s)
	t (s)
	t (s)
	t (s)
	t (s)
	
	1  2
	200
	1,059
	1,022
	1,039
	1,033
	1,048
	1,040
	
	2  3
	200
	1,072
	1,010
	1,031
	1,029
	1,034
	1,035
	
	3  4
	200
	1,027
	0,968
	0,971
	0,986
	0,983
	0,987
	
	4  5
	200
	1,067
	0,975
	1,001
	1,016
	1,003
	1,012
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	8.1
	Sensor
	1
	2
	3
	4
	5
	
	
	
	ótico
	
	
	
	
	
	
	
	
	x (m)
	0
	0,200
	0,400
	0,600
	0,800
	
	
	
	t (s)
	0
	1,040
	2,075
	3,062
	4,075
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	8.2
	intervalos entre os sensores
	1  2
	2  3
	3  4
	4  5
	
	
	
	
	v (m/s)
	0,1923
	0,1932
	0,2026
	0,1976
	
	
	
	
	t (s)
	0,520
	1,558
	2,569
	3,569
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	0,196
	m/s
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Equação do movimento ajustada pelo computador:
	
	
	
	
	
	x = 
	0,1964.t+0,0004
	
	
	
	
	
	
	
	Inclinação da curva:
	
	
	
	
	
	
	
	v = 
	0,1964
	m/s
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	E% =
	0,0070
	%
	
	
	
	
	
	7.2
	MRUV
	medida
	1
	2
	3
	4
	5
	média
	
	sensores
	x (mm)
	t (s)
	t (s)
	t (s)
	t (s)
	t (s)
	t (s)
	
	1  2
	200
	0,474
	0,473
	0,475
	0,547
	0,471
	0,488
	
	2  3
	200
	0,377
	0,376
	0,379
	0,304
	0,376
	0,362
	
	3  4
	200
	0,3190,317
	0,321
	0,320
	0,318
	0,319
	
	4  5
	200
	0,285
	0,283
	0,287
	0,287
	0,285
	0,285
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	8.3
	Sensor
	1
	2
	3
	4
	5
	
	
	
	ótico
	
	
	
	
	
	
	
	
	x (m)
	0
	0,200
	0,400
	0,600
	0,800
	
	
	
	t (s)
	0
	0,488
	0,850
	1,169
	1,455
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	8.4
	intervalos entre os sensores
	1  2
	2  3
	3  4
	4  5
	
	
	
	
	v (m/s)
	0,4098
	0,5519
	0,6270
	0,7008
	
	
	
	
	t (s)
	0,244
	0,669
	1,010
	1,312
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Equação do movimento ajustada pelo computador:
	
	
	
	x = 
	0,4515.t2 - 0,2355.t + 0,0171
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	8.5
	intervalos entre os sensores
	(12)  (23)
	(23)  (34)
	(34)  (45)
	
	
	
	
	a (m/s2)
	0,334
	0,220
	0,244
	
	
	
	
	t (s)
	0,457
	0,840
	1,161
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	aceleração média:
	0,266
	m/s2
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Inclinação do trilho de ar:
	
	Equação da velocidade:
	
	Ângulo =
	1,38
	º
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	v = 
	0,236 . t + 0,02
	
	em rad =
	0,024086
	rad
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	a = 
	0,236
	m/s2
	
	a =
	0,236256
	m/s2
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	11,05
	m/s2
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	9,80
	m/s2
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	erro percentual na aceleração:
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	12,80806
	%
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	erro percentual no melhor valor de g determinado pela equipe:
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	0,108501
	%
	
	
	
	
	
	
	usando g = 9,81
	m/s2
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
�
6. Análise dos resultados
Ao obtermos os resultados da experiência, verificamos a variação da velocidade em cada espaço delimitado ao longo do trilho de ar. Repetimos várias vezes a experiência, verificando as variações em cada medida.
Inclinamos o Trilho de ar e repetimos a experiência verificando os novos dados obtidos, as diferenças no movimento do carrinho. 
7. Conclusão
Aprendemos com essa experiência a diferença entre M.R.U. (Movimento Retilíneo Uniforme) e M.R.U.V. (Movimento Retilíneo Uniformemente Variado).
Ao soltarmos o carrinho no trilho horizontal, verificamos através da observação que o tempo varia pouca coisa entre os espaços delimitados ao longo do trilho de ar. Verificamos através de cálculos, que a velocidade média do carrinho varia proporcionalmente ao tempo que o carrinho leva para passar por cada intervalo, variando pouca coisa de intervalo a intervalo, observando assim que o carrinho desempenha um Movimento Retilíneo Uniforme (M.R.U.) ao longo do trilho de ar.
Ao inclinarmos o trilho de ar, percebemos que o tempo que o carrinho leva para passar por cada intervalo diminui. Isso faz com que sua velocidade aumente com o decorrer do tempo. Verificamos nesse caso, a existência de uma aceleração, resultando em um Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (M.R.U.V.).
8. Bibliografia
Livro:
Kole, Adilson Tabain
CONTROLE DIMENSIONAL 
Apostila SENAI SP, 1999
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� EMBED Equation.3 ���
� EMBED Equation.3 ���
 1 2 3 4 5
 compressor cavaleiro chave inversora cronômetro de 4 intervalos fonte 6/12 VDC
 1 2 3 4 5
� EMBED Equation.3 ���
� EMBED Equation.3 ���
� EMBED Equation.3 ���
� EMBED Equation.3 ���
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_1270456580.unknown
_1270456576.unknown
_1270456577.unknown
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