LABORATÓRIO 1 - FÍSICA - MRU

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
(CAMPUS FLORIANÓPOLIS) 
 
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FÍSICA TEÓRICA EXPERIMENTAL 
 
RELATÓRIO DOS EXPERIMENTOS EM LABORATÓRIO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Alunos: 
Christian da Silveira 
Pedro Luiz Beal Piovezan 
Valderi Rochembarch 
Williams Rodrigues da Silva 
 
 
 
 
Florianópolis, 23 de novembro de 2020. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LABORATÓRIO 1 
 
 
MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME - MRU 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DADOS COLETADOS 
 
 
Posição – S (m) Descida 1 – t (s) Descida 2 – t (s) Descida 3 – t (s) 
0,000 0,00000 0,00000 0,00000 
0,100 1,10755 1,12629 1,17518 
0,200 2,20361 2,19505 2,17236 
0,300 3,27068 3,26104 3,25228 
0,400 3,74403 3,74371 3,70764 
 
 
 
MÉDIA DOS TEMPOS 
 
 
Posição – S (m) Tempo Médio 
0,000 0,00000 
0,100 1,13634 
0,200 2,19034 
0,300 3,26133 
0,400 3,73179 
 
 
 
AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS 
 
 
1. Por que é importante nivelar a base do plano inclinado? 
 
Para garantir que o equipamento trabalhe dentro das especificações, obtendo maior precisão 
na coleta dos dados. 
 
 
 
2. Em cada uma das descidas, as medições do tempo para cada intervalo não se repetiram. 
Qual a principal razão disso? 
 
O tempo de reação do experimentador para apertar o botão disparador. 
 
 
 
3. Com base nos seus conhecimentos, qual a influência do ângulo da rampa no tempo de 
descida da esfera? 
 
Quanto maior o ângulo maior será a velocidade e consequentemente menor o tempo de 
descida. Assim, o ângulo da rampa influencia na velocidade e tempo de descida 
 
 
 
 
 
4. Com base nos dados obtidos construa o gráfico de espaço (S) x Tempo (s) da esfera. 
 
 
 
 
 
5. Qual o significado físico do coeficiente angular do gráfico? 
 
O coeficiente angular é aquele que nos informa a inclinação da reta relativa a uma função de 
1º grau, ou seja, o coeficiente angular corresponde à tangente do ângulo de inclinação da reta. 
 
 
 
6. Em seguida, calcule a velocidade média da esfera para o trajeto de 0 a 400mm. 
 
𝑉 =
∆𝑠
∆𝑡
 
 
𝑉 =
0,4000
3,73179
 
 
𝑉 = 0,10719 𝑚/𝑠 
 
 
Onde: 
• Vm = Velocidade média (m/s); 
• ∆S = Espaço percorrido pela esfera (m); 
• ∆t = Tempo do trajeto (s). 
 
 
 
7. A velocidade é constante no Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) e define-se como a 
função horária como: 
 
𝑆 = 𝑣𝑡 + 𝑆0 
 
 
Onde: 
• S = posição final ocupada pelo móvel; 
• S0 = posição inicial ocupada pelo móvel; 
• V = velocidade. 
0,00000
1,13634
2,19034
3,26133
3,73179
0,00000
1,00000
2,00000
3,00000
4,00000
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
Te
m
po
 M
éd
io
 (s
)
Posição (m)
Posição x Tempo
 
 
Utilizando a função horária, calcule a velocidade média para cada intervalo percorrido pela 
esfera. 
 
𝑆 = 𝑣𝑡 + 𝑆0 
 
𝑆 − 𝑆0 = 𝑣𝑡 
 
𝑣 =
𝑆 − 𝑆0
𝑡
 
 
 
 
 Para o intervalo 1 (0,000 a 0,100) 
 
 
𝑣 =
𝑆 − 𝑆0
𝑡
 
 
𝑣 =
0,000 − 0,100
1,13634
 
 
𝑣 = 0,088 𝑚/𝑠 
 
 
 
 Para o intervalo 2 (0,100 a 0,200) 
 
 
𝑣 =
𝑆 − 𝑆0
𝑡
 
 
𝑣 =
0,100 − 0,200
1,05400
 
 
𝑣 = 0,09488 𝑚/𝑠 
 
 
 
 Para o intervalo 3 (0,200 a 0,300) 
 
 
𝑣 =
𝑆 − 𝑆0
𝑡
 
 
𝑣 =
0,200 − 0,300
1,07099
 
 
𝑣 = 0,09337 𝑚/𝑠 
 
 
 
 Para o intervalo 4 (0,400 a 0,500) 
 
 
𝑣 =
𝑆 − 𝑆0
𝑡
 
 
𝑣 =
0,300 − 0,400
0,47046
 
 
𝑣 = 0,21256 𝑚/𝑠 
 
 
 
Intervalo ΔS (m) Tempo Médio (s) Velocidade (m/s) 
0,000 a 0,100 1,13634 0,08800 
0,100 a 0,200 1,05400 0,09488 
0,200 a 0,300 1,07099 0,09337 
0,300 a 0,400 0,47046 0,21256 
 
 
 
8. As velocidades encontradas para cada intervalo foram aproximadamente as mesmas? Elas 
coincidem com a velocidade média? 
 
Nos primeiros intervalos as velocidades encontradas foram próximas, contudo, quanto mais a 
esfera se distanciava do ponto zero, mais a velocidade aumentava. 
Aqui, mais uma vez, no início do experimento as velocidades encontradas ficaram próximas da 
velocidade média, depois passaram a ser maior. 
 
 
 
9. Você acredita que ao realizar o experimento com 10°, o comportamento da esfera será igual 
ou diferente em comparação com experimento realizado com o ângulo de 20°? Justifique sua 
resposta. 
 
O comportamento da esfera será diferente. Como explicado na questão 3, quanto maior o 
ângulo da rampa, maior será a velocidade e menor o tempo de descida, dessa forma como o ângulo é 
menor, a velocidade menor e o tempo maior.