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TÍTULO DO EXPERIMENTO Movimento Uniformemente Variado (M.U.V.) OBJETIVO Aprender a determinar as leis da cinemática, aprender a linearizar o gráfico e determinar a aceleração através dos gráficos. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA Dentre os tipos de movimentos encontrados na natureza, alguns possuem as seguintes características: São ao longo de uma linha reta, ou seja, com trajetória retilínea. Têm velocidade variando linearmente com o tempo, logo sua aceleração é constante. Este último tipo de movimento é chamado "Movimento Retilíneo Uniformemente Variado", ou MRUV. Exemplos deles são: um corpo em queda livre, ou deslizando numa superfície inclinada, ou sendo arrastado por uma força constante numa superfície plana horizontal. Ele pode ser reproduzido em um laboratório, e suas variáveis são observadas com dispositivos relativamente simples. Nesta experiência você determinará a aceleração de um corpo conhecendo o tempo que ele leva para percorrer uma dada distância, partindo do repouso. MATERIAIS E MÉTODOS Para a realização do experimento, utilizou-se uma régua, um trilho de ar, um carrinho deslizante, sensores fotoelétricos, um gerador de fluxo de ar, um eletroímã, um cronômetro digital e uma fonte de energia elétrica. Comparando a montagem do equipamento para MU com a montagem do equipamento para o MUV, o que difere é quando o eletroímã for desligado o carrinho será liberado e o cronômetro acionado. Colocou-se o primeiro sensor na posição 𝑋1 = 0,1000m e conectou-se o cabo ao terminal (𝑆1) do cronômetro. Posicionou-se os demais sensores em 𝑋2 = 0,2000m, 𝑋3 = 0,3000m, 𝑋4 = 0,4000m e 𝑋5 = 0,5000m e conectou-se os cabos aos terminais 𝑆2, 𝑆3, 𝑆4 e 𝑆5 do cronômetro. O carrinho foi ligado ao fio leve que é tensionado pela força peso da massa de 59g colocada na porta-peso. OBS: O barbante deve ter um comprimento suficiente para que o porta-peso não toque o chão no final do deslocamento estudado. Fixou-se o carrinho no eletroímã e ajustou-se a tensão aplicada ao eletroímã para que o carrinho não fique muito fixo. Desligou-se o eletroímã liberando o carrinho e anotou- se na tabela os intervalos de tempos indicados no cronômetro. O procedimento anterior foi repetido até se conseguir um conjunto de 10 medidas. E os valores de tempo foram indicados por cada contador na tabela. Régua é um instrumento utilizado para medir distancias milimétricas. Cronômetro digital é um instrumento utilizado para medir o tempo precisamente. Eletroímã é um dispositivo que utiliza corrente elétrica para gerar um campo magnético. Gerador de fluxo de ar Carrinho deslizante Sensores fotoelétricos é um componente elétrico que responde eletricamente às variações de luz que incide sobre ele. Trilho de Ar é o equipamento que permite fazer demonstrações do movimento de corpos onde o atrito é desprezível. RESULTADOS Tabela de resultados do experimento: POSIÇÃO (m) ± 0,0005 m 𝑋0 = 0,0000 𝑋1 = 0,1000 𝑋2 = 0,2000 𝑋3 = 0,3000 𝑋4 = 0,4000 𝑋5 = 0,5000 N 𝑡0 (s) ± 0,0001𝑠 𝑡1 (s) ± 0,0001𝑠 𝑡2 (s) ± 0,0001𝑠 𝑡3 (s) ± 0,0001𝑠 𝑡4 (s) ± 0,0001𝑠 𝑡5(s) ± 0,0001s 1 0,0000 0,3203 0,4555 0,5581 0,6464 0,7208 2 0,0000 0,3235 0,4576 0,5597 0,6475 0,7219 3 0,0000 0,3203 0,4545 0,5566 0,6446 0,7190 4 0,0000 0,3195 0,4548 0,5573 0,6454 0,7199 5 0,0000 0,3194 0,4543 0,5566 0,6447 0,7190 6 0,0000 0,3248 0,4593 0,5615 0,6494 0,7238 7 0,0000 0,3199 0,4538 0,5557 0,6437 0,7180 8 0,0000 0,3174 0,4513 0,5530 0,6406 0,7146 9 0,0000 0,3139 0,4480 0,5502 0,6383 0,7125 10 0,0000 0,3121 0,4573 0,5599 0,6481 0,7227 𝑡𝑚é𝑑𝑖𝑜(s) 0,0000 0,31911 0,45464 0,55686 0,64487 0,71922 𝑡2(𝑠2) 0,0000 0,1018311921 0,2066975296 0,3100930596 0,4158573169 0,5172774084 Tabela de dados para determinar o gráfico X (m) versus t (s) para ajuste na equação: t(s) ± 0,0001s X(m) ± 0,0005m 0,0000 0,0000 0,3191 0,1000 0,4546 0,2000 0,5569 0,3000 0,6449 0,4000 0,7192 0,5000 Gráfico X (m) versus t (s): x=(at²)/2 a= 1,914 m/s x = 0,9571t2 0,0000 0,1000 0,2000 0,3000 0,4000 0,5000 0,6000 0,0000 0,1000 0,2000 0,3000 0,4000 0,5000 0,6000 0,7000 0,8000 P o si çã o ( m ) Tempo (s) POSIÇÃO X TEMPO Tabela de dados para determinar o gráfico X (m) versus 𝑡2(𝑠2): 𝒕𝟐(𝒔𝟐) X (m) 0,0000 0,0000 0,1018 0,1000 0,2067 0,2000 0,3101 0,3000 0,4159 0,4000 0,5173 0,5000 Gráfico X (m) versus 𝑡2(𝑠2): a= 0,9637/2 a= 1,927 m/s² Tabela de dados para determinar o gráfico de (log x) versus (log t); log t log x -0,4960 -1,0000 -0,3423 -0,6990 -0,2542 -0,5229 -0,1905 -0,3979 -0,1431 -0,3010 y = 0,9637t² 0,0000 0,1000 0,2000 0,3000 0,4000 0,5000 0,6000 0,0000 0,1000 0,2000 0,3000 0,4000 0,5000 0,6000 P o si çã o ( m ) Tempo² (s²) Posição x Tempo² Gráfico de (log x) versus (log t): a/2 = 𝟏𝟎−𝟎,𝟎𝟏𝟗𝟖 a= 1,910 CONCLUSÃO O instante inicial, a posição inicial e a velocidade inicial do carrinho; 𝒕𝟎 = ( 0,0000 ± 0,0001 ) s 𝑿𝟎 = ( 0,0000 ± 0,0005 ) m 𝑽𝟎 = nula Aprendeu-se a construir e interpretar os gráficos do Movimento Uniformemente Variável a partir dos dados experimentais obtidos via instrumentos acadêmicos e se aprendeu a determinar o valor da velocidade da posição inicial através do gráfico. A partir de dados obtidos pelo experimento conclui-se que há três maneiras de obter o valor da aceleração, são eles posição x tempo, posição x tempo² e log (x) x log (t). logx = 1,9789logt - 0,0198 -1,2000 -1,0000 -0,8000 -0,6000 -0,4000 -0,2000 0,0000 -0,6000 -0,5000 -0,4000 -0,3000 -0,2000 -0,1000 0,0000 lo g x log t logx x logt BIBLIOGRAFIA http://www.facip.ufu.br/sites/facip.ufu.br/files/Anexos/Bookpage/Anexos_fe1-3- cinematica-unidimensional.pdf ANEXOS Fotos tiradas do experimento em aula.
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