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Medição da Indução Magnética Prática 1- Data 10/09/2020 Centro Universitário SENAI CIMATEC, Engenharia Mecânica, 2020.2 Beatriz Mota de Sena; Maria Eduarda Freires Entregue ao professor Dourival Edgar dos Santos Júnior da disciplina Física A Resumo: Este relatório consiste na coleta e exposição de resultados de um experimento o qual trata do movimento de um corpo em linha reta. Iremos comprovar que um objeto (móvel) em movimento retilíneo uniforme (MRU) percorre distâncias iguais em intervalos de tempo iguais por meio de uma atividade prática realizada no LABWebCimatec de Física A do Centro Universitário SENAI CIMATEC. Nesta atividade, foi-se observado o deslocamento da descida de uma esfera do topo do interior de um tubo com água ao seu fim, em um intervalo de 04 tempos. Desta forma, iremos verificar a validade das equações que descrevem o MRU. Palavras-chave: MRU: Experimento; esfera; MRU; movimento; deslocamento. I. INTRODUÇÃO O movimento é chamado de retilíneo quando ele se dá ao longo de uma reta em relação a um sistema de referência. Em outras palavras, quando sua trajetória é uma reta. O movimento é denominado retilíneo e uniforme quando a aceleração ao longo da reta é nula. Este é, portanto, o tipo de movimento retilíneo mais simples que se pode imaginar. Como a aceleração é nula, sua velocidade é constante (V = Vo). Portanto, o movimento retilíneo uniforme (M.R.U.) ocorre quando um objeto se movimenta com velocidade constante numa trajetória retilínea. Podemos escrever a equação para a posição da partícula, em função do tempo (S = So + VoT, sendo S a posição inicial da partícula no tempo T = 0. A coordenada x serve para distinguir o movimento retilíneo dos demais. Para os demais, ao longo de outras trajetórias, utilizamos a letra s (para espaços). O movimento retilíneo uniforme é um caso particular de movimento uniforme. Um trem que se desloca num trecho de uma via férrea retilínea, a uma velocidade constante de 70km/h, constitui-se num exemplo de movimento retilíneo uniforme. De acordo com Newton, todo corpo continua em seu estado de repouso ou de movimento uniforme em uma linha reta, a menos que seja forçado a mudar aquele estado por forças aplicadas sobre ele. O experimento possuiu como objetivo observação da uniformidade de espaços em intervalos de tempos iguais, implicando em uma velocidade constante. O presente artigo passa a expor, então, os dados coletados do experimento de M.R.U, o qual baseou-se na função horária da posição, dada por S = So + v . t., em que s é a posição do corpo, s₀ é a posição inicial do corpo, t é o tempo que o corpo levou para se mover de S até So e V é a velocidade mantida pelo do corpo nesse período. II. EXPERIMENTO MATERIAIS E MÉTODOS Os materiais utilizados para a realização deste experimento foram 01 multicronômetro; 01 esfera; 01 rampa; 01 nível bolha; 01 fuso elevador e 01 ímã cilíndrico. Este experimento deu-se início na montagem e ajustes da rampa, nivelando a sua base utilizando o nível bolha, deixando os “pés” do plano inclinado de forma que o nível bolha pudesse ficar centralizado. Em seguida, posicionou-se o fuso elevador para que houvesse o ajuste das angulações preteridas, sendo elas, inicialmente, 20º e, posteriormente, 25°. Após isso, ligou-se o multicronômetro, operando-o para a função “F10 T MANUAL”, adicionando 4 intervalos. Após a realização desse processo inicial, alterou-se o modo de câmera, focalizando no plano inclinado para dar início ao processo com a esfera e o ímã. Arrastou-se o ímã encapsulado para haver movimento na esfera, levando-a até o topo do interior do tubo com água. Após a retirada do ímã, iniciou-se o processo de descida da esfera e, dessa forma, pôde-se observar o movimento retilíneo percorrido pela mesma. Fig. 1. Visão ampla do experimento momentos antes da descida da esfera. III. RESULTADOS TABELA 01. DADOS DO PLANO INCLINADO 25º TEMPO (S) 1° TEMPO 2° TEMPO 3° TEMPO 4° TEMPO 0,96 1,92 2,90 3,80 0,95 1,78 2,63 3,60 0,96 1,90 2,85 3,68 0,94 1,87 2,70 3,65 0,96 1,80 2,60 3,63 ESPAÇO (MM) 100 200 300 400 Tab. 1. Resultados coletados a partir do experimento do plano inclinado em 25º. TABELA 02. DADOS DO PLANO INCLINADO 25º Distância (mm) Tempo (s) Velocidade (mm/s) 100 0,97±(0,009) 10,36±(0,52) 200 1,93±(0,06) 10,68±(0,34) 300 2,84±(0,13) 10,71±(0,29) 400 3,72±(0,07) 10,89±(0,11) Resultados 3,72±(0,05) 10,67±(0,27) Desvio Padrão 0,05 0,27 Tab. 2. A tabela acima refere-se ao resultado e ao desvio padrão calculado a partir dos dados coletados no experimento de angulação de 25º com 4 intervalos de tempo. TABELA 03. DADOS DO PLANO INCLINADO 20º TEMPO (S) 1° TEMPO 2° TEMPO 3° TEMPO 4° TEMPO 1,12 1,97 3,11 3,89 1,00 2,02 3,09 4,24 0,97 2,13 2,97 4,14 1,16 1,89 3,02 4,07 1.03 2,16 2,88 3,95 ESPAÇO (M) 100 200 300 400 Tab. 3. Resultados coletados a partir do experimento do plano inclinado em 20º. TABELA 04. DADOS DO PLANO INCLINADO 20º Distância (mm) Tempo (s) Velocidade (m/s) 100 0,95±(0,06) 10,52±(0,58) 200 1,87±(0,10) 10,69±(0,4) 300 2,77±(0,15) 10,83±(0,18) 400 3,85±(0,19) 11,17±(0,13) Resultados 3,68±(0,48) 10,54±(0,1) Desvio Padrão 0,48 0,1 Tab. 4. A tabela acima refere-se ao resultado e ao desvio padrão calculado a partir dos dados coletados no experimento de angulação de 20º com 4 intervalos de tempo. GRÁFICO 01. S x T | 25º Gráfico. 1. Resultados coletados a partir do experimento do plano inclinado em 25º. GRÁFICO 02. S x T | 20º Gráfico 2. Resultados coletados a partir do experimento do plano inclinado em 25º. GRÁFICO 03. V x T 25º Gráfico 03. O gráfico acima refere-se a relação de V x T de 25º. GRÁFICO 04. V x T 20º Gráfico 04. O gráfico acima refere-se a relação de V x T de 20º. IV. CONCLUSÃO O objetivo do experimento de apresentar para os alunos envolvidos o M.R.U (Movimento Retilíneo Uniforme) de forma prática e o cálculo de suas características com a utilização do equipamento obteve êxito, visto a utilização do equipamento que demonstrou o funcionamento de tais movimentos, foi possível perceber os erros e incertezas, da medida do próprio equipamento, bem como os erros de medição, visto que a medição foi realizada a partir de um multicronômetro iniciado e parado ao olho dos integrantes. Ambos os movimentos MRU possuem como características de movimentos unilaterais, a posição, o tempo, e a velocidade, contendo algumas alterações onde o MRU é definido por um movimento onde a velocidade é sempre constante, com a posição variando em padrões, e essa, dependente de tempo. No experimento, os testes com uma bola de mercúrio em um equipamento de medição de variação de espaço em milímetros, a um ângulo de 3 Graus, geraram bons resultados para entender como funciona o MRU, com a medição da variação de tempo feita por um multicronômetro digital, fez com que a precisão não fosse exata. Mesmo com esse empecilho, os testes tiveram bons resultados de errose incertezas. Com isso, conseguimos retomar os estudos de aceleração, velocidade média, velocidade instantânea, posição inicial, posição final, e ângulo de inclinação, estudos esses que se fazem fundamentais e de importância substancial em todos os estudos da engenharia. V. REFERÊNCIAS HALLIDAY, David. Coleção - Fundamentos da Física. 4º. LTC. 2016. 372. BORRERO, P. P. G. Introdução ao cálculo de incertezas em medidas físicas. Universidade Estadual do Centro Oeste. Guarapuava, p. 35. 2004 YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Sears and Zemansky' - Física I: Mecânica. 12ª. ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2008. Figura 01: LabWebCimatec. Disponível em: <http://labwebcimatec.senaicimatec.com.br/>. Acesso em: set. 2020