ESTÁCIO - MRUV

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ – UNESA
ANDRE DA COSTA FRANÇA – 201908691115
GABRIEL SANTOS DE SOUZA JULIÃO – 201908340207
GUILHERME PEREIRA CANDIDO - 201908594888
IGOR GHELLI DE ANDRADE RODRIGUES – 201908453834
CURSOS DE ENGENHARIA CIVIL E MECÂNICA
SEMESTRE: 1° SEMESTRE / 2020
RELATÓRIO N°: 2
M.R.U.V.
MOVIMENTO REGULAR UNIFORME VARIADO
RIO DE JANEIRO
07/04/2020
SUMÁRIO
	
1.	OBJETIVO	3
2.	INTRODUÇÃO TEÓRICA	3
3.	ESQUEMA DE MONTAGEM	3
4.	PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL	3
5.	RESULTADOS E DISCURÇÕES	6
6.	CONCLUSÃO	6
7.	BIBLIOGRÁFIA	6
1. 
OBJETIVO
Definir através das medidas feitas, para o deslocamento e o tempo de deslocamento, o movimento, retilíneo uniformemente variado. Com o resultado das observações, escrever as expressões gerais relativas ao movimento do carrinho no trilho de ar. Traçar variantes entre os dois tipos de movimento, bem como calcular a velocidade e a aceleração, propriamente ditas.
Estudar o movimento de um corpo sob ação de uma força conhecida, na ausência de atrito, e verificar a aceleração produzida por este corpo. Além de visualizar com maior precisão a velocidade que pode ser medidas em casas decimais, porem a sua precisão vai depender da calibração adequada com um sensor informando o deslocamento e a velocidade precisamente.
Diferentemente do MRU, o movimento retilíneo uniformemente variado - também conhecido por MRUV - demonstra que a velocidade varia uniformemente em razão ao tempo. O Movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV) pode ser definido como um movimento de um móvel em relação a um referencial ao longo de uma reta, na qual sua aceleração é sempre constante. Diz-se que a velocidade do móvel sofre variações iguais em intervalos de tempo iguais. No MRUV a aceleração média assim como sua aceleração instantânea são iguais.
2. INTRODUÇÃO TEÓRICA
O trilho de ar foi projetado para diminuir as forças de atrito, fazendo com que um corpo se desloque sobre uma camada de ar, o que elimina o contato direto entre a superfície do trilho e superfície do corpo. Esse corpo será aqui chamado de carrinho. Nesta prática experimental foram desprezados a perda de energia por atrito entre o trilho e o carrinho. Foi analisando o movimento de um corpo (chamado carrinho) sob a superfície do atrito de ar, observando assim o tempo e a distância por meio dos valores dos tempos obtidos, e com auxílio de fórmulas matemáticas, espera-se determinar o valor da aceleração e da velocidade (delimitada para o experimento). E após isto, através dos valores utilizados e da aceleração encontrada, com a ajuda de outras fórmulas matemáticas, espera-se determinar a força feita pelo sistema.
3. ESQUEMA DE MONTAGEM
Os materiais usados foram: 
· Turbina para fluxo de ar;
· Carrinho;
· Cronômetro digital;
· Sensor óptico;
· Trilho de ar;
· Régua fixada ao trilho. 
4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Foram realizados os seguintes métodos:
· Posicionar os sensores afixados ao trilho com espaço entre os mesmos de 12cm;
· Medir com um auxílio da escala, aferir as quatros distancias;
· Posicionado o trilho de ar a 10º de inclinação;
· Ligar e zerar os cronômetros;
· Posicionar o carrinho do trilho com o gerador de fluxo de ar antes de posicionar os sensores;
· Após o final do processo o cronometro registra o intervalo de tempo que o carrinho percorre entre um sensor e outro. 
Nesta prática será usado um cronômetro eletrônico digital, acoplado a cinco foto sensores, que irá medir os quatros intervalos de tempo decorridos entre os instantes em que a haste do carrinho passar por dois fotos sensores sucessivos. 
E através desses dados que se calcula a aceleração do carrinho no momento que este passou com os pesos diferenciados, obtendo os seguintes valores:
	TABELA 02: FUNÇÃO HORÁRIA DE POSIÇÃO USANDO O M.M.Q. 
	SENSOR 
	∆t (s)
	∆t² (s²)
	∆S (m)
	∆t²*∆S (s²m)
	∆t⁴(s⁴)
	∆S² (m²)
	0-1
	0,12
	0,38130
	0,14538969
	0,0174467628
	0,021138162
	0,0144
	0-2
	0,24
	0,53775
	0,2891750625
	0,069402015
	0,0836222168
	0,0576
	0-3
	0,36
	0,65845
	0,4335564025
	0,1560803049
	0,1279711541
	0,1296
	0-4
	0,48
	0,75935
	0,5766124225
	0,2767739628
	0,3324818858
	0,2304
	SENSOR 
	∆t (s)
	∆S (m)
	0-1
	0,38130
	0,12
	0-2
	0,53775
	0,24
	0-3
	0,65845
	0,36
	0-4
	0,75935
	0,48
Gráfico obtido em Δs (m) - Δt (s) para os dados da tabela
 
Representação de correlação (R²) do gráfico Δs (m) - Δt² (s²) de um MRUV.
	SENSOR 
	∆t² (s²)
	∆S (m)
	0-1
	0,38130
	0,12
	0-2
	0,53775
	0,24
	0-3
	0,65845
	0,36
	0-4
	0,75935
	0,48
 
Executou-se de forma manual os cálculos necessários para verificar se os gráficos apresentados estão corretos, usando as seguintes expressões:
A=
A=
A= = 0,8344610411
Onde, sendo g = gravidade, g=9,80665 m/s² e θ = 10°.
 = 9,6109392238 m/s²
B=
B=
B= = 0,0013934715
 = 0,9999969047
Sendo feito o cálculo de erro, para verificar a margem de erro aceitável, aplicando a discrepância relativa.
Δ
Δ
Δ = - 1,99569452%
5. RESULTADOS E DISCURÇÕES
De acordo com os resultados obtidos, a margem de erro foi de - 1,99569452%
Verificou-se que as possíveis causas poderiam ser:
1. Má posicionamento da antena, estando muito próximo ao sensor;
2. Verificação do sensor realizada errada;
3. Erro na verificação do ângulo.
Após verificar os pontos, concluiu-se que o que poderia ter ocorrido foi que foi aplicado muita pressão no fluxo de ar e foi ignorado o atrito, o que colaborou para ter a margem de erro apresentada.
Observando os valores obtidos, não há como deduzir uma relação entre esses e os obtidos no software e aqueles obtidos com a equação da reta. As hipóteses variam de ser um erro grave de organização dos valores, como também as fórmulas estarem com os parâmetros trocados, ou ainda, sinais podem estar equivocados dentro da equação. Porém, como são hipóteses, segue-se assim os valores encontrados.
· Observação
Quando maior à inclinação do ângulo maior será a velocidade do carrinho no trilho de ar, e esta velocidade e inversamente proporcional a aceleração, se a declividade fosse 90º. A aceleração seria zero, pois, estaremos calculando um objeto em queda livre onde a aceleração será substituída pela gravidade. A diferença entre os ângulos será a velocidade do carrinho, quando mais inclinado maior será a velocidade do objeto (carrinho). Assim, o processo seria realizado com mais agilidade. 
6. CONCLUSÃO
1. a=
2. 2
3. ⟹b=148,35
Só será movimento uniforme se a velocidade do móvel for constante. 
Para que isso acontece 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 serão idênticos aos dos cálculos teórico. Pois é impossível realizar o deslocamento do carrinho sempre com a mesma precisão.
Desconsiderando as imperfeições do trilho, a resistência do ar e até uma possível inclinação mínima, devido à delicadeza do instrumento, é possível afirmar que a resultante das forças é nula, o que implica seu movimento retilíneo e uniforme. 
Assim, é factível a observação obedecendo à lei da inércia, a primeira lei de Newton. Também é plausível uma interpretação da segunda lei de Newton para o sistema observado. Se a mudança de movimento é proporcional à força imprimida e, essa força é nula, a mudança de movimento não ocorrerá. Logo, permanece como está, de	vido à primeira lei.
7. BIBLIOGRÁFIA
Disponível em:
http://www.ebah.com.br/search?q=relat%C3%B3rio+trilho+de+ar, acesso em 28/03/2014.
∆t² (s²) - ∆S (m)
0.38129999999999997	0.53774999999999995	0.65844999999999998	0.75934999999999997	0.12	0.24	0.36	0.48	∆t² (s²)
∆S (m)
6