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LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO - MRUV 1 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS Rafaela Bergamasco Brunini 1. Construa o gráfico S x t (Espaço x Tempo). 2. Com base em seus conhecimentos, qual o tipo de função representada pelo gráfico “Espaço x Tempo”? Qual o significado do coeficiente angular (declividade da tangente) do gráfico construído? A função representada pelo gráfico Espaço (m) x Tempo (s) diz respeito a uma função de segundo grau, ou seja, uma parábola (embora com leve inclinação). Esta, por sua vez, demonstra a posição do corpo em relação ao tempo a partir da posição inicial. O coeficiente angular representa a inclinação da reta ou a taxa de crescimento ou variação da função, a qual, no caso, implica na distância do objeto em relação ao ponto inicial ao longo de determinado tempo, ou seja, o valor da velocidade escalar no instante t. 3. Construa o gráfico S x t2 (Espaço x Tempo2). mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO - MRUV 2 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 4. Com base em seus conhecimentos, qual o tipo de função representada pelo gráfico “Espaço x Tempo2”? Qual o significado do coeficiente angular do gráfico construído? A função representada pelo gráfico Espaço (m) x Tempo² (s²) diz respeito a uma função linear, correspondente a uma reta. Isso ocorre porque ao utilizar o tempo ao quadrado acontece a linearização da parábola anterior. Desta forma, o coefiente angular passa a significar metade do valor da aceleração, uma vez que ΔS = 𝑉0𝑡 + 𝑎𝑡² 2 . 5. Calcule as velocidades para os pontos medidos t2, t4, t6, t8 e t10 e anote em uma tabela semelhante à demonstrada a seguir. Utilize a fórmula vm(trecho) = ∆S para encontrar as velocidades. ∆t Onde: ∆S2 = S2 − S0; ∆t2 = t2 − t0 ∆S4 = S4 − S2; ∆t4 = t4 − t2 ∆S6 = S6 − S4; ∆t6 = t6 − t4 ∆S8 = S8 − S6; ∆t8 = t8 − t6 ∆S10 = S10 − S8; ∆t10 = t10 − t10 mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO - MRUV 3 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br Intervalos vm (m/s) S0 a S2 0,6767 S2 a S4 0,7332 S4 a S6 0,8090 S6 a S8 0,8780 S8 a S10 0,9424 6. Construa o gráfico vm x t (velocidade x tempo). 7. Com base em seus conhecimentos, qual o tipo de função representada pelo gráfico “velocidade x tempo”? Qual o significado do coeficiente angular do gráfico construído? (Lembre-se que no MRUV, a velocidade é dada por v = vo + at). O gráfico Velocidade (m/s) x Tempo (s) diz respeito a uma função linear, obtendo-se uma reta ao desenhá-la. Sendo a equação da velocidade para MRUV: 𝑉 = 𝑉0 + 𝑎𝑡, entende-se que ao realizar a tangente da reta do gráfico, teríamos: tg θ = 𝑉− 𝑉0 𝑡− 𝑡0 , ou seja, o coefiente angular, neste caso, significa o valor da aceleração escalar. mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO - MRUV 4 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 8. Qual a aceleração média deste movimento? tg θ = a = Δ V Δ t = 0,9424− 0,6767 0,226− 0,0532 → a = 1,5376 m/s² 9. Ainda utilizando o gráfico, encontre a velocidade inicial do carrinho no t0. Para isso, basta extrapolar o gráfico e verificar o valor da velocidade quando a curva “cruza” o eixo y. 𝑉 = 𝑉0 + 𝑎𝑡 → 0,9424 = 𝑉0 + 1,5376x0,226 → 𝑉0 = 0,5949 m/s 10. Diante dos dados obtidos e dos gráficos construídos monte a função horária do experimento. S = So + vo t + 1 a t2 2 Onde: • a = Aceleração (m/s²); • t = Tempo (s); • V0 = Velocidade inicial (Instante t0); • S0 = Posição inicial (lembre-se da marcação onde o sensor foi posicionado). S = 0,300 + 0,5949t + 0,7688t² 11. Por que é possível afirmar que esse movimento é uniformemente variado? A partir do momento que construímos o gráfico Velocidade (m/s) x Tempo (s) e obtemos o desenho de uma reta, entende-se que a acelaração do movimento é constante ao longo de todo o trajeto (visto que o coeficiente angular da reta, representativo da acelaração, é o mesmo para qualquer ponto). Sendo assim, como um MRUV é caracterizado pela aceleração constante, podemos classificar esse movimento de tal forma. 12. Faça o experimento com a inclinação de 20° e compare os resultados. mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO - MRUV 5 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br Ao comparar os dois resultados podemos observar que quanto maior a inclinação, mais rápido o corpo percorre o trajeto, o que indica que a inclinação da rampa e a velocidade do objeto são diretamente proporcionais. Além disso nota-se também que a variação da velocidade ao longo do trajeto se mantém constante, determinando que ambos movimentos, independente da inclinação, são uniformemente variáveis. O único ponto que difere entre os dois experimentos é o valor da aceleração, o que se identifica pelo fato de as retas do gráfico Velocidade x Tempo não serem paralelas; isso ocorre porque para determinar o valor da aceleração num plano inclinado precisamos encontrar a força resultante, decompondo a força peso em dois planos, chegando ao seguinte resultado: a = g . sen θ. Logo, entende-se que a inclinação do plano e o valor da aceleração são também diretamente proporcionais. mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/