Relatório 4 - MRU

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Relatório
Laboratório de Física – Facens
MRU
Brenda Caroline dos Santos, 200050; 
Danilo Francisco de Jesus, 200889; 
Fernando de Carvalho Ferreira, 200892; 
Gustavo Gomes Alves, 200182; 
Larissa de Fátima Carvalho, 200257.
Resumo
Esse experimento online, terá a montagem e ajustes dos materiais essenciais para realizá-lo. Contento 13 passos a serem seguidos, de acordo com as instruções e roteiros, apresentados, apropriados. Assim tendo, a identificação do MRU, dados experimentais coletados, a velocidade média e até um gráfico da variação da posição em função do tempo, executando o experimento por meio de um laboratório online (Algetec – virtualab)[2].
Objetivo
Esse procedimento tem como objetivo comprovar que um objeto em movimento retilíneo uniforme (MRU) percorre trajetórias com distância e intervalo de tempos iguais. Então, analisar as equações do MRU em linha reta.
Introdução
Esse relatório tem por objetivo relatar a experiência realizada no laboratório virtual e os conhecimentos obtidos em aula.
São chamados de uniformes os movimentos que possuem velocidade escalar constante (não nula). Dessa maneira sua velocidade escalar é a mesma em todos os instantes, coincidindo com a velocidade escalar média, ou seja, o móvel percorre distância iguais em intervalos de tempo iguais[1].
Podemos dividir o movimento retilíneo uniforme (MRU) em progressivo quando o móvel caminha a favor da orientação da trajetória e seus espaços crescem no decurso do tempo e sua velocidade escalar é positiva, e retrógrado quando o móvel caminha contra a orientação da trajetória, seus espaços decrescem no discurso do tempo e sua velocidade escalar é negativa.
 Para comprovar que um objeto em MRU percorre trajetórias com distância e intervalo de tempos iguais foram utilizadas as equações:
Velocidade média¹:
Função horária²: 
()
Materiais e métodos
O ambiente utilizado para a realização do experimento foi o Laboratório Virtual, da Algetec. Na figura 1 é possível visualizá-lo.
Figura 1. Laboratório Virtual Algetec
Fonte: próprio autor, 2020.
As ferramentas presentes nele e que foram utilizadas são:
· Plano Inclinado
· Nível bolha
· Fuso elevador
· Multicronômetro
· Ímã
O primeiro passo foi nivelar a base do plano inclinado utilizando o nível bolha. Para isso, foi arrastado o nível até a base, e ao clicar com o botão direito, é escolhida a opção “Nivelar base”. Ao realizar estes passos, os “pés” do plano inclinado são ajustados até a bolha do nível ficar centralizada. Este procedimento é importante para garantir que o ângulo da rampa que será ajustado posteriormente seja realmente aquilo que se deseja.
Figura 2. Nivelando a base
Fonte: próprio autor, 2020.
A seguir, foi ajustada a rampa do plano inclinado, para isto foi posicionado o fuso elevador na posição para grandes inclinações. Ela foi inclinada em 20º. Na figura abaixo é possível verificar as opções de inclinações, sendo em amarelo a posição para grandes inclinações e a em verde para pequenas. 
Figura 3. Fuso elevador
Fonte: Roteiro de MRU Algetec, 2020.
Para fazer a medição do tempo é necessário o uso do multicronômetro. Então ele foi ligado à tomada, e o cabo do disparador conectado a ele. A configuração usada neste experimento foi a “F10 T MANUAL”, e o número de intervalos de tempo foi 4.
Figura 4. Multicronômetro
Fonte: próprio autor, 2020.
Figura 5. Multicronômetro configurado
Fonte: próprio autor, 2020.
Dentro do tubo com água presente na rampa, há uma bolinha de material metálico. Por isso, para subi-la até o final do tubo para posteriormente realizar o experimento da descida dela, foi utilizado um ímã. 
Na tela aparece uma mensagem mostrando que o experimento irá começar. Antes de soltar a bolinha, é necessário estar preparado para apertar a tecla TAB do teclado, para disparar o cronômetro e fazer as marcações do tempo. Ela é pressionada quando a bolinha passar nas marcações da régua de “0mm”, “100mm”, ”200mm”, “300mm” e “400mm”.
Figura 6. Começando a medição de tempo
Fonte: próprio autor, 2020.
Figura 7. Experimento finalizado
Fonte: próprio autor, 2020.
O experimento foi realizado 5 vezes, para obter dados suficientes. Eles foram organizados em uma tabela, como pode ser visto abaixo:
Tabela 1. Dados de tempo obtidos
	Posição (m)
	Descida 1 (s)
	Descida 2 (s)
	Descida 3 (s)
	Descida 4 (s)
	Descida 5 (s)
	0,000
	0,000
	0,000
	0,000
	0,000
	0,000
	0,100
	1,066
	0,883
	1,092
	1,001
	1,029
	0,200
	2,126
	2,056
	2,161
	2,123
	2,07
	0,300
	3,139
	3,19
	3,262
	3,164
	3,255
	0,400
	4,319
	4,152
	4,347
	4,234
	4,312
Para uma maior precisão, foi calculada a média dos tempos de todas descidas. Além disso, foi obtida a incerteza da posição e do tempo, além da velocidade média do trajeto e sua respectiva incerteza também.
A velocidade foi obtida por da equação:
Já a incerteza foi por meio de:
Os resultados estão resumidos na tabela 2.
Tabela 2. Média dos tempos, velocidade média e incertezas
	Posição (m)
	Incerteza da posição (m)
	Tempo médio (s)
	Incerteza do tempo (s)
	Velocidade média 
do trajeto (m/s)
	Incerteza da velocidade (m/s):
	
	
	
	
	
	
	0,000
	0,001
	0,000
	0,001
	0,0936
	0,0002
	0,100
	0,001
	1,014
	0,001
	
	
	0,200
	0,001
	2,107
	0,001
	
	
	0,300
	0,001
	3,202
	0,001
	
	
	0,400
	0,001
	4,273
	0,001
	
	
Com base nos dados obtidos foi construído um gráfico de espaço (S) x tempo (s) da esfera:
Figura 8. Gráfico S(m) x t(s)
Fonte: próprio autor, 2020.
Em seguida calculou-se a velocidade em cada intervalo percorrido pela bolinha. Para tal, foi utilizada a função horária da posição (). A incerteza foi obtida pelo mesmo meio da incerteza da velocidade anterior, e todas foram iguais. Abaixo estão os resultados obtidos: 
 Tabela 3. Velocidade de cada intervalo
	Intervalo
ΔS (m)
	Tempo Médio
(s)
	Velocidade
(m/s)
	
	
	
	0,000 a 0,100
	1,014
	0,099
	0,100 a 0,200
	1,093
	0,091
	0,200 a 0,300
	1,095
	0,091
	0,300 a 0,400
	1,071
	0,093
	Incerteza da velocidade (m/s):
	0,001
 
Análise de dados
	Foi realizado o experimento em ambiente virtual para que possa ser comprovado a lei da física, de que velocidade varia uniformemente em razão ao tempo, também conhecido como MRUV.
	No laboratório virtual, foi colocado em bolinha de metal dentro de um recipiente cilíndrico com água, em uma rampa reclinável a 20° em relação a bancada, assim quando o experimento fosse iniciado a bolinha desceria, e através do Multicronômetro seria contabilizado o tempo deste fenomeno. A bolinha foi posicionada em distancias diferentes, para que possa ser analisado as diferentes medições de tempo. É possível dessa forma notar que mesmo em um ambiente virtual os resultados são diferentes, isso é graças a incerteza dos equipamentos, tanto no momento de posicionar a bolinha quanto no instante para medição do tempo. Lembrando que a incerteza de medição é parâmetro associado ao resultado de uma medição, que caracteriza a dispersão dos valores. 
Os gráficos presentes neste trabalho, são representações de reta crescente, o que significa que a velocidade vai aumentando durante o tempo.
	É possível provar que estes movimentos são retilíneos e uniformes já que os valores medidos seguem um padrão conforme as distâncias são alteradas, os tempos aumentam na mesma proporção, sendo assim podemos comprovar também que a aceleração é constante.
	
Conclusões
Referências Bibliográficas
[1] GASPAR, Alberto. FÍSICA: mecânica. São Paulo: ática, 2001. 384 p. Capítulo 5, paginas 64, 65.
[2] ALGETEC (org.). LABORATÓRIO MÓVEL DE FÍSICA. Indiana: Algetec Comporation, 2020. Disponível em: https://www.algetec.com.br/br/laboratorio-movel-de-fisica. Acesso em: 01 abr. 2020