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CENTRO UNIVERSITÁRIO LEONARDO DA VINCI NÚCLEO DE EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA - NEAD RELATÓRIO DE PRÁTICA - ACADÊMICO IDENTIFICAÇÃO 1. Acadêmico: Cleiton Regmar Barreto 2. Matrícula: 3092290 3. Curso: Engenharia Mecânica 5. Disciplina: Física Instrumental 6. Tutor(a) Externo(a): Paulo Welter DADOS DA PRÁTICA 1. Título: Movimento Uniforme Retilíneo 2. Local: Laboratório Virtual AVA 3. Período: Noturno 4. Semestre: 1º 5. Data: 09/06/2021 INTRODUÇÃO O presente relatório tem como objetivo descrever e explicar as atividades e os experimentos propostos durante o laboratório experimental de física do dia dezenove de junho de dois mil e vinte e um. Foram realizados três diferentes tipos de experimento envolvendo Movimento Retilíneo Uniforme (M.R.U.), Movimento Retilíneo Uniforme Variado (M.R.U.V.) e Lei de Hooke. Neste relatório irei trata sobre o Movimento Retilíneo Uniforme Variado (M.R.U.). OBJETIVOS Caracterizar o movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV); Reconhecer que a aceleração é função do ângulo de inclinação da rampa; Utilizar conhecimentos da equação horária para determinar a posição ocupada por um móvel em relação ao tempo; Construir diferentes gráficos envolvendo as principais variáveis físicas do MRUV e interpretá-los corretamente; Utilizar os conhecimentos adquiridos para resolver problemas que possam acontecer na vida prática. MATERIAIS • Laboratório virtual AVA • Transferidor • Nível de bolha • Cronômetro • Multicronômetro • Ímã encapsulado • Carro de quatro rodas • Sensor fotoelétrico METODOLOGIA Para a correta realização do experimento foram distribuídas orientações iguais a todos os alunos. O método se deu da seguinte forma: • Foi posicionado e ajustado o nível bolha no plano inclinado; • Nivelamento da base do plano inclinado, utilizando o nível bolha; • Posicionou-se um fuso elevador na parte esquerda do plano para averiguação e modificação do ângulo de inclinação. O ângulo utilizado para o experimento foi de 10º e 20°; • Posicionamento do imã no plano inclinado que posteriormente será usado para fixar o carrinho; • Posicionamento do sensor em 300mm na régua; • Após, foi ligado e configurado o multicronômetro para que este marcasse dez intervalos de tempo; • O carro existente dentro da reta do plano inclinado foi posicionado, com a ajuda do imã, na posição inicial; • Ao remover o imã, o carrinho começou a descer a rampa e ao mesmo tempo a contagem do multicronômetro foi iniciada; • A cada 18mm o multicronômetro era acionado, marcando ao fim o tempo de descida; • Por fim, os dados coletados pelo multicronômetro foram anotados e a parte teórica do experimento foi iniciada. FOTOS Legenda Nivelamento da base de testes CENTRO UNIVERSITÁRIO LEONARDO DA VINCI NÚCLEO DE EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA - NEAD Legenda Cronômetro. Legenda Mesa inclinada em 20° para simulação. RESUlTADOS E DISCUSSÕES ANOTANDO OS DADOS S (m) t (s) T² (s²) 0,0000 0,0000 0,0000 0,0180 0,0271 0,0007 0,0360 0,0539 0,0029 0,0540 0,0792 0,0063 0,0720 0,1031 0,0106 0,0900 0,1281 0,0164 0,1080 0,1499 0,0225 0,1260 0,1708 0,0292 0,1440 0,1909 0,0364 0,1620 0,2104 0,0443 0,1800 0,2292 0,0525 • AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS 1) Construa o gráfico S x t (Espaço x Tempo). Resposta: 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? Resposta: A função representada no gráfico significa a posição do objeto em relação ao tempo a partir da posição inicial. O coeficiente angular representa a distância do objeto em relação ao ponto 0. 3) Construa o gráfico S x t2 (Espaço x Tempo2). Resposta: CENTRO UNIVERSITÁRIO LEONARDO DA VINCI NÚCLEO DE EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA - NEAD 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? Resposta: É uma função de 2º grau, que apresenta a posição do objeto em relação a pontos de tempo mais curtos, ou seja, mais próximo do t inicial (t= 0). O coeficiente angular apresenta o início do movimento e da aceleração do carrinho, também apresenta a posição da parábola, quando é positivo a parábola é voltada para cima 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/ ∆t para encontrar as velocidades. 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 Intervalos vm (m/s) S0 a S2 0.6679 S2 a S4 0.7317 S4 a S6 0,7692 S6 a S8 0,8780 S8 a S10 0,9399 6) Construa o gráfico vm x t (velocidade x tempo). Resposta: 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). Resposta: Representa a aceleração do móvel. 8) Qual a aceleração média deste movimento? Reposta: αm=ΔV/Δt αm= 0,79/0,14 αm= 5,64m/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. Resposta: V carrinho T0 = 0,5947m/s 10) Diante dos dados obtidos e dos gráficos construídos: 11) Monte a função horária do experimento. S = So + vo t + a t2 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). Resposta: S=0,0180+0,6679x0,0271+1/2 0,0271² 12) Por que é possível afirmar que esse movimento é uniformemente variado? Resposta: É possível afirmar que este movimento é uniformemente variado, pois ocorre CENTRO UNIVERSITÁRIO LEONARDO DA VINCI NÚCLEO DE EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA - NEAD a variação de velocidade em intervalos iguais. Velocidade constante e diferente de zero. 13) Faça o experimento com a inclinação de 20° e compare os resultados. Resposta: Inclinação de 10° In clinação de 20° S(m) t(s) t²(s²) S(m) t(s) t²(s²) 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0180 0,0271 0,0007 0,0180 0,0285 0,0008 0,0360 0,0539 0,0029 0,0360 0,0481 0,0023 0,0540 0,0792 0,0063 0,0540 0,0665 0,0044 0,0720 0,1031 0,0106 0,0720 0,0795 0,0063 0,0900 0,1281 0,0164 0,0900 0,0961 0,0092 0,1080 0,1499 0,0225 0,1080 0,1120 0,0125 0,1260 0,1708 0,0292 0,1260 0,1272 0,0162 0,1440 0,1909 0,0364 0,1440 0,1418 0,0201 0,1620 0,2104 0,0443 0,1620 0,1560 0,0243 0,1800 0,2292 0,0525 0,1800 0,1697 0,0288 Resposta: Adotando um ângulo de inclinação de 20° observa-se que o carrinho desce a uma variação de velocidade igual em intervalos de tempo iguais, no experimento também se observou que o tempo decorrido no movimento do carrinho é menor quando comparado com o ângulo de inclinação de 10°. REFERÊNCIAS Autor ALGETEC Laboratórios Virtuais - Física Instrumental –. Local AVA. Disponível em https://www.virtuaslab.net/ualabs/ualab/10/60ce96fee6b14.html. Acesso em: 19. Junho. 2021 https://www.virtuaslab.net/ualabs/ualab/10/60ce96fee6b14.html https://www.virtuaslab.net/ualabs/ualab/10/60ce96fee6b14.html
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