Relatorio Tipos de velocidade

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M.A.P.A.
 Material de Avaliação Prática de Aprendizagem 
RELATÓRIO – FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL II
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1. Introdução
A velocidade é um conceito básico para os estudos da Física clássica. A partir dessa importância que os primeiros físicos puderam desenvolver o estudo do movimento das partículas, tornando-se capazes de escrever trajetórias. 
Velocidade de uma partícula é a razão segundo a qual sua posição varia com o tempo. (HALLIDAY, 2009) Então podemos descrever velocidade da partícula, neste intervalo de tempo, por
	
Se esperarmos obter a velocidade da partícula em cada instante, a qual chamaremos de velocidade instantânea.
A velocidade definida na equação I é denominada velocidade média, já na equação II temos a velocidade instantânea. A velocidade média envolve, apenas, o deslocamento total e o intervalo de tempo total. Prontamente a velocidade instantânea é considerada um limite da velocidade escalar média, quando o intervalo de tempo a zero. (HALLIDAY, 2009).
O Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) é o movimento que ocorre com velocidade constante em uma trajetória reta. Isso implica uma aceleração igual a zero, desta forma, em intervalos de tempos iguais o móvel percorre a mesma distância. Um exemplo de MRU é quando estamos viajando em uma estrada plana e reta e o velocímetro indica sempre a mesma velocidade. Em outras palavras, no MRU, a velocidade instantânea coincide com a velocidade média num intervalo de tempo qualquer. Assim, pela equação (I) t0=0.
Daí tiramos:
 (III)
Essa equação é denominada equação horária dos espaços (ou das abscissas). Ela nos fornece o espaço s num instante qualquer t. (CALÇADA, 2012).
Agora toda vez que um movimento apresentar variação de velocidade, diremos que houve aceleração. Então definimos aceleração por:
Definimos aceleração escalar instantânea como o limite a que tende o valor do quociente Δv/Δt quando diminuímos sucessivas vezes o intervalo de tempo Δt, fazendo-o tender a zero. Escreve-se:
(V)
Diferentemente do MRU, o Movimento Retilíneo Uniformemente Variado, também conhecido por MRUV, demonstra que a velocidade varia uniformemente em razão ao tempo e 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.(TIPLER, 2006) Um exemplo de MRUV é a queda livre no ar, onde a aceleração constante é conhecida como a aceleração da gravidade. Em outras palavras, quando a aceleração escalar de uma partícula é diferente de zero e não varia com o tempo, o seu movimento é denominado uniformemente variado. (CALÇADA, 2012)
Se a aceleração escalar é constante, podemos chamar velocidade inicial de v0 e tempo inicial de 0 e para uma velocidade genérica no instante t, chamamos de v. Assim temos:
Está equação é denominada equação horária da velocidade.
O objetivo deste experimento é calcular a velocidade de um objeto a partir de medidas de distância e tempo, e comparar velocidade média com velocidade instantânea.
2. Materiais e Métodos
Materiais utilizados:
· 1 Computador
· Programa Virtual Physics®
· Programa Microsoft Excel®
Primeiramente, é ligado o computador, e então iniciou o programa Virtual Physics®. Selecionou a aba Measuring Speed na lista de atividades, logo em seguida o software abriu uma bancada de mecânica para a realizar os experimentos.
Feito isso, agora é hora de medir o comprimento da mesa e o tempo que o bloco leva para deslizar sobre ela, juntamente com a força utilizada para golpear o bloco e faça ele deslizar. Os resultados obtidos nessa etapa estão na tabela I, gráfico I e tabela II, todos obtidos pelo Excel e exportado para o relatório. 
Agora reiniciamos o programa e mudamos para a seção de atrito do dispositivo de parâmetros, o material agora é plástico, tanto para a mesa quanto para o bloco. Os resultados dessa etapa se encontram na tabela III
3. Resultados e Discussão
Temos que a relação entre as velocidades dos blocos é que a maior velocidade média será a do bloco que percorrer a mesa no menor intervalo de tempo. O bloco que levar mais tempo terá velocidade média menor.
A Tabela I abaixo mostra os resultados obtidos na primeira parte do experimento. 
	Força (N)
	Distância Percorrida (cm)
	Tempo percorrido (s)
	Média Tempo (s)
	Velocidade Média (cm/s)
	78
	500
	1,52
	1,46
	343,25
	78
	500
	1,44
	
	
	78
	500
	1,41
	
	
	150
	500
	0,82
	0,85
	590,55
	150
	500
	0,85
	
	
	150
	500
	0,87
	
	
	50
	500
	2,16
	2,17
	230,41
	50
	500
	2,21
	
	
	50
	500
	2,14
	
	
Tabela I: Força, Distância, tempo e velocidade média
Com a observação da tabela I, podemos ver a variação das velocidades médias conforme mudamos a Força aplicada inicialmente. Algumas variações ao repetir o experimento. Observação a ser feita, no Excel do Professor a Média de tempo da força de 150N foi de 0,84s e a velocidade média foi de 598,80 cm/s, valores diferentes obtidos realizando os cálculos no Excel. Por isso foi colocado os valores obtidos pelas contas do Excel do discente. Para calcular a velocidade média usamos a equação I, ou seja, distância percorrida/média tempo em cada uma das três forças utilizadas.
Portanto podemos relacionar a força com o espaço e o tempo em um único gráfico:
 Gráfico I: sxt
Para os valores ao lado das retas no gráfico, vemos que cada reta tem uma função horaria (eq. III). Na reta de 78N, a equação horaria é s=342,47.t; Na reta 150, temos a equação s=588,24.t; Já na reta 50N temos s=230,41.t.
Logo quando raciocinamos sobre declividade da reta, vemos que levando menos tempo, a velocidade do percurso foi maior. Sendo assim, a declividade da reta aumenta, nesse caso. Em outras palavras, conclui-se que tal declividade está relacionada com a velocidade média do bloco em cada uma das situações.
	Distância (cm)
	Tempo (s)
	Velocidade Média (cm/s)
	500
	1,52
	328,95
	500
	1,44
	347,22
	500
	1,41
	354,61
	500
	0,82
	609,76
	500
	0,85
	588,24
	500
	0,87
	574,71
	500
	2,16
	231,48
	500
	2,21
	226,24
	500
	2,14
	233,64
Tabela II: Velocidade Média de cada experimento
Como se trata de um MRU, a equação de cada reta pode ser dada pela equação (III). Sendo a velocidade v é o coeficiente angular na equação. Para cada valor de força temos uma velocidade diferente como observado na tabela II. A velocidade varia pouco ao ver pela força aplicada, mas se mantem ligeiramente constante com pouca alteração, já o experimento se trata de uma mesa sem atrito.
Entretanto a segunda parte, em que os materiais são de plásticos e com atrito, obtivemos resultados diferentes.
	Ponto
	Força (N)
	Distância Percorrida (cm)
	Tempo percorrido (s)
	velocidade instantânea (cm/s)
	Aceleração (cm/s²)
	1
	78
	500,00
	2,48
	201,61
	81,30
	
	78
	500,00
	2,47
	202,43
	81,96
	
	78
	500,00
	2,45
	204,08
	83,30
	2
	150
	500,00
	0,94
	531,91
	565,87
	
	150
	500,00
	0,94
	531,91
	565,87
	
	150
	500,00
	0,93
	537,63
	578,10
	3
	50
	206,00
	1,99
	103,52
	52,02
	
	50
	206,00
	1,70
	121,18
	71,28
	
	50
	206,00
	1,81
	113,81
	62,88
Tabela III: Força, distância, tempo, velocidade e aceleração
Podemos observar que num terceiro ponto a interferência humana para determinar o momento em que a caixa para, por esse fator deve se repetir diversas vezes para se tonar mais confiável.
Agora vemos que quando adicionamos o atrito aos experimentos a velocidade não é constante, isso implica que o nosso movimento se tornou MRUV, por consequência do atrito. Então quando adicionamos atrito há uma variação de velocidade e com isso temos que levar a aceleração em consideração para o bloco poder se movimentar.
4. Conclusão
	Então observamos quando temos a interferência humana torna-se necessário um maior número de análisespara poder observar com mais clareza o que está acontecendo. Vemos que ao colocar atrito, o bloco não consegue chegar até o final da mesa em uma das forças aplicadas. Então tivemos dois tipos de movimento, o MRU e o MRUV. 
5. Referências
HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de física. 8. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, c2009 vol 1;
TIPLER, Paul A.; MOSCA, Gene, Física para Cientistas e Engenheiros - Vol. 1, 5a ed. Rio de Janeiro: LTC, 2006.
CALÇADA, Caio Sérgio; SAMPAIO, Luiz, Física clássica, 1: mecânica.- 1. ed. São Paulo: Atual, 2012.