Relatório de física 1B

Prévia do material em texto

Relatório de física 1B 
Nome: Lucas Fernandes Azevedo Polo: Itaperuna 
Matricula: 16117160066 
Introdução: 
Este experimento tem como objetivo descrever uma forma de medir a energia 
mecânica de um sistema formado pelo carrinho do trilho de ar e por um suporte com 
discos, que está ligado ao carrinho por um fio passando por uma polia, bem como 
entender a relação da cinemática de cada componente com o sistema. 
Modelo: 
 Neste experimento foi feita uma aproximação de duas casas decimais para a posição 
do carrinho, juntamente com a velocidade e para as incertezas e para a incerteza da 
medida direta da posição do carrinho foi esquematizado uma incerteza de 0,05. 
Procedimento experimental: 
 Neste experimento utilizamos os seguintes materiais; 
1. Trilho de ar equipado com amortecedores nas suas extremidades, com a polia e com 
as fitas condutoras do centelhador; 
 2. Unidade geradora de fluxo de ar; 
 3. Centelhador; 
 4. Carrinho do trilho equipado com uma placa de plástico com fios condutores 
(acessório do centelhador); 
 5. Suporte com massas, linha, fita de papel termossensível, nível de bolha, régua de 
metal. 
Foi verificada e nivelada a mesa com o trilho de ar, foi colocada a fita no centelhador, 
foi pesado o carrinho e o peso do suporte que precisou ter massa de 30 g. depois de 
conectado todos os componentes, foi ligado a unidade geradora de ar e o centelhador, 
a fita foi retirada e teve seus pontos feitos pelo centelhador medidos e calculados. 
Teve-se as seguintes medidas: 
 T(s) X(t) (cm) Sx(t) (cm) Vx(t) (cm\s) Svx(t) (cm\s) 
 0 0 0,05 1,75 0,05 
0,1 0,15 0,05 4,50 0,05 
0,2 0,20 0,05 8,25 0,05 
0,3 2,00 0,05 11,75 0,05 
0,4 3,25 0,05 14,00 0,05 
0,5 4,80 0,05 17,00 0,05 
0,6 6,65 0,05 20,00 0,05 
0,7 8,80 0,05 22,50 0,05 
0,8 11,15 0,05 25,75 0,05 
0,9 13,95 0,05 29,00 0,05 
1,0 16,25 0,05 31,75 0,05 
1,1 20,30 0,05 34,25 0,05 
1,2 23,80 0,05 38,50 0,05 
1,3 27,65 0,05 41,00 0,05 
1,4 31,75 0,05 50,00 0,05 
1,5 36,75 0,05 45,90 0,05 
1,6 40,70 0,05 45,50 0,05 
1,7 45,25 0,05 44,00 0,05 
1,8 49,25 0,05 46,50 0,05 
1,9 54,30 0,05 45,50 0,05 
2,0 58,85 0,05 43,00 0,05 
2,1 63,15 0,05 44,50 0,05 
2,2 67,60 0,05 44,50 0,05 
 
Tratamento de dados: 
Tabela das energias do sistema em relação ao tempo. 
 
 T(s) EC δEc(J) UG δUg(J) EM δEm(J)
0 0 0 0 0 0 0
0,1 1,03E-05 0,234296 -1E-06 1,452966 1,14E-05 1,471736
0,2 0,000883 0,234085 -1,4E-06 1,436141 0,000885 1,455093
0,3 0,002401 0,234083 -1,4E-05 1,414435 0,002415 1,433674
0,4 0,002024 0,234083 -2,3E-05 1,414297 0,002046 1,433538
0,5 0,002984 0,234083 -3,3E-05 1,414252 0,003017 1,433493
0,6 0,00413 0,234083 -4,6E-05 1,414234 0,004176 1,433475
0,7 0,005227 0,234083 -6,1E-05 1,414225 0,005288 1,433467
0,8 0,006846 0,234083 -7,8E-05 1,414221 0,006924 1,433463
0,9 0,006714 0,234083 -9,7E-05 1,414218 0,006811 1,43346
1 0,010408 0,234083 -0,00011 1,414217 0,010521 1,433459
1,1 0,012648 0,234083 -0,00014 1,414216 0,012789 1,433458
1,2 0,015304 0,234083 -0,00014 1,414215 0,015444 1,433457
1,3 0,017356 0,234083 -0,00014 1,414215 0,017496 1,433457
1,4 0,025813 0,234082 -0,00014 1,414214 0,025953 1,433456
1,5 0,01611 0,234083 -0,00014 1,414214 0,01625 1,433456
1,6 0,021375 0,234083 -0,00014 1,414214 0,021515 1,433456
1,7 0,01652 0,234083 -0,00014 1,414214 0,01666 1,433456
1,8 0,026331 0,234082 -0,00014 1,414214 0,026471 1,433456
1,9 0,021375 0,234083 -0,00014 1,414214 0,021515 1,433456
2 0,019091 0,234083 -0,00014 1,414214 0,019231 1,433456
2,1 0,020446 0,234083 -0,00014 1,414214 0,020586 1,433456
2,2 0,020446 0,234083 -0,00014 1,414214 0,020586 1,433456
2,3 5,359917 0,234082 -0,0005 1,414214 5,360418 1,433456
Pelo fato da energia potencial possuir resultados muito pequenos e que seriam 
inexpressíveis com apenas 2 casas decimais, foi optado deixar todas essas medidas 
com 6 casas decimais. Menos a medida do tempo que já é bem definida. 
Gráfico da velocidade vs tempo: 
 
 
Gráfico da energia cinética e potencial: 
 
 
Gráfico da energia mecânica: 
0
10
20
30
40
50
60
0 0,5 1 1,5 2 2,5
velocidade vs tempo
-1,00
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2 2,1 2,2 2,3
ec e ug vs tempo
energia cinética energia potencial Colunas1
 
 
Conclusão: 
Apesar nos contratempos e limitações no software que produziu os gráficos, é 
perceptível as diversas mudanças ocorridas tanto na velocidade do carrinho quanto 
nas energias cinética, potencial e mecanica do sistema, o que torna esse experimento 
interessante é o fato de existir uma alteração no gráfico quando este chega ao ponto 
2,2 segundos, nas energias cinética, potencial e mecânica, algo que pode ser explicado 
pelo fato de que neste sistema esses pontos indicaram o momento máximo, da 
velocidade, antes da colisão dos carrinhos. Foi também percebido a influencia que a 
energia potencial faz com a velocidade do carrinho, onde que quando está sujeito a 
tensão do peso do carrinho, este passa a ter uma velocidade retilínea uniformemente 
acelerada, e após ao termino desta tensão a velocidade passa a ser apenas retilínea e 
uniforme, e assim foi percebido as diferentes influencias que cada componente causa 
ao sistema em questão. 
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2 2,1 2,2 2,3
energia mecanica vs tempo
energia mecanica 02 0