relatório movimento retilíneo e uniforme(mru)2

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS 
INSTITUTO DE FÍSICA E MATEMÁTICA - IFM
Física Básica Experimental I 
ALEXANDRE FILGUEIRA SOARES E FELIPE PERAZZO
MOVIMENTO RETILÍNEO E UNIFORME (MRU)
01/04/2019
Sumário
1.INTRODUÇÃO...............................................................................................................................................................3
2.DESENVOLVIMENTO.....................................................................................................................................................3
2.1 Fundamentação Teórica............................................................................................................................................3
2.2 Procedimentos Experimentais...................................................................................................................................4
2.3 Análises dos Resultados.............................................................................................................................................5
3. CONCLUSÕES...............................................................................................................................................................6
4. REFERÊNCIASBIBLIOGRÁFICAS.....................................................................................................................................7
1. INTRODUÇÃO
Na natureza podemos observar que tudo nela se move, não só os animais que geram seus próprios movimentos, mas também os vegetais e minerais movidos pelo vento e água, as folhas e os galhos das árvores, as pedras que rolam nos leitos dos rios, os grãos de areia nos desertos e praias.
Uma pequena estrela como o nosso sol tem vários tipos de movimento. Acontece o mesmo com o nosso planeta, a Lua e todos os planetas do sistema solar.
No mundo dos seres muito pequenos inclusive nada esta parado. Podemos afirmar isso usando um microscópio. Podemos ver as bactérias, seres unicelulares, e ate os movimentos de mitose das células de nosso organismo.
Embora não seja possível velos. Os átomos e as moléculas. Eles que compõem tudo o que existe. Estes também estão em constante movimento. Todos os gases, líquidos e sólidos são formados por átomos ou moléculas em contínuo movimento. Ou seja, toda a matéria esta em continuo movimento.
O conceito de movimento, bem como a sua analise é indispensavelmente importantíssima para a ciência. Principalmente para a física, o ideal é compreender o movimento em si. A parte da física que estuda o movimento é chamada de Cinemática.
2. DESENVOLVIMENTO
2.1 Fundamentação teórica
O movimento em que um corpo ou ponto material se desloca apenas em trajetórias retas, com a velocidade se mantendo constante ou variando apenas em módulo é chamado Movimento Retilíneo. Em movimento com aceleração, esta tem sentido paralelo ao da velocidade, com variação apenas em módulo, nunca em direção. 
Movimento Retilíneo Uniforme 
No Movimento Retilíneo Uniforme (MRU), o vetor velocidade é constante no decorrer do tempo, não variando em módulo, sentido ou direção, percorrendo distâncias iguais em intervalos de tempo iguais. A velocidade média v é definida como o espaço percorrido em um intervalo de tempo ∆x , dividido pelo intervalo de tempo ∆t :
 Δx 
Vm = ____ (1)
 Δt 
Sendo ∆x = x - x0 e ∆t = t - t0 , x a posição final, x0 a posição inicial, t o tempo final e t0 o tempo inicial. No limite de ∆x e ∆t tendendo a zero, a velocidade média passa a ser a velocidade instantânea:
 Δx dx
V = lim ------ = ------- (2)
 Δt→0 Δt dt
Reescrevendo a equação (1), considerando a velocidade constante, e fazendo o instante inicial t0 = 0, considerando ( v = v ) se obtém a equação do MRU:
x = x0 + vm ⋅t (3)
Sendo x0 a posição no instante t = 0 , x a posição no instante t e v a velocidade constante durante o movimento. Sendo assim obtida a equação horária do MRU.
2.2 Procedimentos experimentais
Material:
-Um conjunto de colchões de ar linear;
-um carrinho para o colchão de ar;
-conector do centelhador ou faiscador;
- duas massas de 50g;
-nível de bolha;
-fita crepe;
-tira de papel termosensível.
O trilho de ar com o carrinho flutuando sobre o “colchão de ar” oferece uma condição adequada para o estudo de movimentos em uma dimensão de sistemas físicos isolado com atrito reduzido. Dentro da análise dos erros experimentais para este experimento a de força atrito resultante sobre o cavaleiro na direção vertical é considerada nula.
 Os passos do experimento estão listados abaixo:
1. Regule o tempo de disparo do centelhador para 100ms.
2. Adicione uma massa de 50g a cada lado do carro, que a partir de agora será denominado móvel.
3. Verifique se a fita de papel termosensível está posicionada corretamente.
4. Ligue o fluxo de ar
5. Coloque o móvel em contato com o disparador manual à direita do colchão linear.
6. Execute uma largada teste empurrando o carro contra o disparar e soltando-o em seguida. Verifique se o móvel percorre o colchão linear com os contatos próximos ao papel termosensível.
7. Verificar se o equipamento está funcionando corretamente.
8. Ligar o interruptor de energia do faiscador e do compressor de ar e verificar se o trilho de ar está nivelado; 
9. Impulsionar o carrinho a partir de um dos extremos do trilho, acionando o botão de disparo de centelhas apenas quando a ponteira deslizar sobre a fita termo sensível pela primeira vez;
10. Remover e identificar na fita termo sensível marcada, anotando o tempo de disparo do centelhador (neste caso ela é fixa em 100ms), e assinalando o ponto inicial (x0) e final (xn) de registro do movimento.
2.3 Análise dos resultados
	t (ms)
	x (mm)
	Δt (ms)
	Δx (mm)
	Vm (m/s)
	t0 = 0
	x0 = 0
	-
	-
	-
	t1 = 100
	x1 = 24
	Δt1 = 100
	Δx1 = 24
	V1 = 0,24
	t2 = 200
	x2 = 47
	Δt2 = 100
	Δx2 = 23
	V2 = 0,23
	t3 = 300
	x3 = 70
	Δt3 = 100
	Δx3 = 23
	V3 = 0,23
	t4 = 400
	x4 = 93
	Δt4 = 100
	Δx4 = 23
	V4 = 0,23
	t5 = 500
	x5 = 116
	Δt5 = 100
	Δx5 = 23
	V5 = 0,23
	t6 = 600
	x6 = 138
	Δt6 = 100
	Δx6 = 22
	V6 = 0,22
	t7 = 700
	x7 = 160
	Δt7 = 100
	Δx7 = 22
	V7 = 0,22
	t8 = 800
	x8 = 182
	Δt8 = 100
	Δx8 = 22
	V8 = 0,22
	t9 = 900
	x9 = 203
	Δt9 = 100
	Δx9 = 21
	V9 = 0,21
	t10 = 1000
	x10 = 224
	Δt10 = 100
	Δx10 = 21
	V10 = 0,21
	t11 = 1100
	x11 = 245
	Δt11 = 100
	Δx11 = 21
	V11 = 0,21
	t12 = 1200
	x12 = 265
	Δt12 = 100
	Δx12 = 20
	V12 = 0,20
	t13 = 1300
	x13 = 285
	Δt13 = 100
	Δx13 = 20
	V13 = 0,20
	t14 = 1400
	x14 = 305
	Δt14 = 100
	Δx14 = 20
	V14 = 0,20
	t15 = 1500
	x15 = 324
	Δt15 = 100
	Δx15 = 19
	V15 = 0,19
	t16 = 1600
	x16 = 343
	Δt16 = 100
	Δx16 = 19
	V16 = 0,19
	t17 = 1700
	x17 = 362
	Δt17 = 100
	Δx17 = 19
	V17 = 0,19
	t18 = 1800
	x18 = 380
	Δt18 = 100
	Δx18 = 18
	V18 = 0,18
	t19 = 1900
	x19 = 398
	Δt19 = 100
	Δx19 = 18
	V19 = 0,18
	t20 = 2000
	x20 = 416
	Δt20 = 100
	Δx20 = 18
	V20 = 0,18
	t21 = 2100
	x21 = 434
	Δt21 = 100
	Δx21 = 18
	V21 = 0,18
	t22 = 2200
	x22 = 452
	Δt22 = 100
	Δx22 = 17
	V22 = 0,17
	t23 = 2300
	x23 = 469
	Δt23 = 100
	Δx23 = 16
	V23 = 0,16
	t24 = 2400
	x24 = 485
	Δt24 = 100
	Δx24 = 16
	V24 = 0,16
	t25 = 2500
	x25 = 501
	Δt25 = 100
	Δx25 = 16
	V25 = 0,16
	t26 = 2600
	x26 = 517
	Δt26 = 100
	Δx26 = 16
	V26 = 0,16
	t27 = 2700
	x27 = 532
	Δt27 = 100
	Δx27 = 15
	V27 = 0,15
	t28 = 2800
	x28 = 547
	Δt28 = 100
	Δx28 = 15
	V28 = 0,15
	t29 = 2900
	x29 = 562
	Δt29 = 100
	Δx29 = 15
	V29 = 0,15
	-
	-
	-
	ΔxMédio = 19,38
	ΔVMédio = 0,193O comportamento é progressiva retardado, devido a perda de aceleração e consequentemente velocidade, o gráfico Vm versus t mostra a perda de velocidade sofrida pelo carrinho ao passar do tempo. Já o gráfico X versus t mostra uma reta linear indicando o deslocamento maior ao passar do tempo, cada vez que o tempo passa o carrinho percorre uma menor distância entre os intervalos e, uma distância total maior. Ao calcularmos a variação do deslocamento pelo tempo, temos a velocidade média que o carrinho percorreu sobre o trilho, nesse experimento foi a velocidade média total de 0,193 m/s².
Ao traçar uma reta tangente no gráfico Vm versus t é possível obter o coeficiente angular da reta e consequentemente a velocidade instantânea.
Para obter a equação de Movimento Retilíneo Uniforme, MRU, partindo da expressão de definição da velocidade média (4), foi realizado o processo de passar o tempo que estava em uma fração do outro lado da igualdade multiplicando a variável Vm (velocidade), e tendo t0 igual a zero, logo teremos apenas V vezes t (v × t), e ficando com apenas o deslocamento final (x), menos o deslocamento inicial (x0) do outro lado da igualdade, e como a intenção de da formula de MRU é descobrir o deslocamento final, passa-se então x0, para o outro lado da igualdade também, ficando com a equação da seguinte maneira , a seguir está indicado em equação como foi realizado o processo, seguido da equação (7) com os valores reais utilizados neste experimento.
 
 	(4)
 	(5)
	(6)
	(3)
	(7)
3. CONCLUSÃO
Só será movimento uniforme se a velocidade do móvel for constante. Para que isso aconteça é necessário que a sua aceleração seja zero e que percorra distâncias iguais em mesmos intervalos de tempo, o que também proporciona uma velocidade instantânea igual a velocidade média.
Percebeu-se que na prática não tem como controlar todas as variáveis como na teoria, portanto os resultados não são idênticos aos dos cálculos teóricos. Pois é impossível realizar o deslocamento do carrinho sempre com a mesma precisão.
4. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Halliday, D. e Resnick, R. – “Fundamentos de Física 1” – vol. - LTC - Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., Rio de Janeiro, 1993.
< https://www.youtube.com/watch?v=-Zn7NuOyFHU > Acessado: 30/03/2019 às 19:25