Relatório 03 - MRU

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
FÍSICA FUNDAMENTAL I
PRÁTICA 03 - MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME (MRU)
ALUNO: WESLEY ALVES DE OLIVEIRA
MATRÍCULA: 507943
CURSO: LICENCIATURA EM FÍSICA
TURMA: 01 
PROFESSOR: LUCAS NASCIMENTO MONTEIRO
2021.1 
OBJETIVOS
- Estudar o Movimento Retilíneo Uniforme (MRU).
- Representar o MRU graficamente.
MATERIAL
- Haste Rosqueada fixa em base de madeira.
- Cronômetro.
- Arruela (Móvel).
- Fita Métrica.
- Para realização do experimento foi utilizado um vídeo, disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=pcy9RyJIm1A. 
- Site utilizado para produzir gráficos, disponível em: https://www.geogebra.org/classic?lang=pt. 
INTRODUÇÃO
Denomina-se Movimento Retilíneo Uniforme (MRU), o movimento em que o móvel não possui alteração em sua velocidade, ou seja, a aceleração é nula. Portanto, também podemos dizer que o móvel percorre distâncias iguais em tempos iguais. Tal movimento, é muito difícil de ser replicado em termos práticos, pois existem vários fatores, tais como atrito, gravidade e aceleração. Porém é importante termos conhecimento do MRU para fins teóricos, já que ele é a base de muitos movimentos.
FUNÇÃO HORÁRIA DO MRU
Figura 1:
Imagem obtida através do site disponível em: https://www.todamateria.com.br/movimento-retilineo-uniforme/. Acesso em 28/06/21.
Por definição, podemos encontrar a velocidade média por meio da equação presente na Figura 1. A velocidade média é o resultado da variação do espaço (representado pelo ΔS) em razão da variação do tempo (representado por t, mas também pode ser representado por Δt).
A variação do espaço é dada pelo Espaço Final menos o Espaço Inicial, ou Sf - Si. A variação do tempo é dada pelo Tempo Final menos o tempo Inicial, ou Tf - Ti. Como pode ser visualizado na Figura 2.
Figura 2:
Imagem obtida através do site disponível em: https://www.infoescola.com/fisica/movimento-retilineo-uniforme/. Acesso em 28/06/21.
Ao considerarmos o Tempo Inicial (Ti) como 0, pode ser feito uma manipulação algébrica dessa fórmula como pode ser visualizado na Figura 3.
Figura 3:
Imagem obtida através do site disponível em: https://www.infoescola.com/fisica/movimento-retilineo-uniforme/. Acesso em 28/06/21.
De acordo com a Figura 3, podemos analisar a equação nomeada como “Função Horária do Movimento Retilíneo Uniforme (MRU)”. De acordo com equação, podemos descobrir a distância percorrida em determinado tempo(S), mas basta que tenhamos o espaço inicial (Si), a velocidade e o tempo. Utilizando a fórmula presente na Figura 3, utilizaremos um exemplo. Supondo que o espaço inicial (Si) tenha um valor de 5m, a velocidade seja 2 m/s e o tempo seja 3 segundos, podemos concluir que S = 5 + 2 x 3 > S = 5 + 6 > S = 11. Portanto, o espaço final será de 11 m, pois partido de um ponto a 5 m de um referencial, o móvel andou 3 segundos a uma velocidade de 2 m/s, fazendo com que a distância final seja de 11 m. 
ANALISANDO GRÁFICOS DO MRU
O MRU também pode ser representado de forma gráfica, como analisaremos a seguir:
Gráfico 1:
Gráfico gerado a partir do site: https://www.geogebra.org/classic?lang=pt. Acesso em 28/06/2021.
O eixo Y do gráfico 1 representa a distância, que está em metros, e o eixo X representa o tempo. Como podemos visualizar, a cada 1 segundo, o móvel se locomove 1 metro, portanto, por meio do gráfico podemos perceber que o móvel tem velocidade constante de 1 m/s, pois ele se move 1 metro a cada 1 segundo. Portanto, podemos saber que não existe variação na velocidade, ou seja, ele percorre distâncias iguais em tempos iguais.
Gráfico 2:
Imagem obtida através do site disponível em: https://www.todamateria.com.br/movimento-retilineo-uniforme/. Acesso em 28/06/21.
Como podemos perceber por meio do gráfico 2, a velocidade ela permanece a mesma com o passar do tempo, portanto ela não varia, ou seja, não possui aceleração.
PROCEDIMENTO
O experimento foi realizado por meio do vídeo disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=pcy9RyJIm1A.
1- O primeiro passo do procedimento foi a marcação do tempo de movimento de descida da arruela até a base de madeira. A marcação do tempo foi realizada toda vez que a arruela passava por um local demarcado na haste, que possuíam uma distância de 10 cm entre uma marcação e outra.
2- A distância a ser percorrida pela arruela foi de 80 cm e o espaço inicial considerado foi de 0 cm.
3- Ao total, foram realizadas 3 marcações para que pudesse ser tirado uma média do tempo que a arruela demorou para percorrer todo o trajeto.
A seguir, temos a tabela referente as 3 marcações.
Tabela 1: Espaço percorrido em função do tempo.
	
 X (cm)
	t (s)
	 t (s)
 média
	
	Medida 1
	Medida 2
	Medida 3
	
	0,0
	0
	0
	0
	0
	10
	2,63
	2,94
	2,81
	2,79
	20
	5,58
	5,81
	5,87
	5,75
	30
	8,54
	8,70
	8,65
	8,63
	40
	11,32
	11,47
	11,38
	11,39
	50
	14,13
	14,26
	14,24
	14,21
	60
	16,96
	17,14
	16,97
	17,02
	70
	19,79
	19,82
	19,72
	19,77
	80
	22,52
	22,81
	22,72
	22,68
Gráfico 3: Distância em Função do Tempo
Gráfico gerado através do site: https://www.geogebra.org/classic?lang=pt. Acesso em 28/06/2021.
Por meio dos dados da Tabela 1, foi possível coletar a variação do espaço (ΔS) e os intervalos de tempo (Δt), com isso podemos calcular o valor da velocidade média. 
Tabela 2: Valores da velocidade média para cada intervalo.
	Intervalo
	Δx (cm)
	Δt (s)
	v (cm/s)
	0,0 a 10 cm
	10
	2,79
	3,58
	10 a 20
	10
	2,96
	3,37
	20 a 30
	10
	2,88
	3,47
	30 a 40
	10
	2,76
	3,62
	40 a 50
	10
	2,82
	3,54
	50 a 60
	10
	2,81
	3,55
	60 a 70
	10
	2,75
	3,63
	70 a 80
	10
	2,91
	3,43
Gráfico 4: Velocidade em função do Tempo
Gráfico gerado através site: https://www.geogebra.org/classic?lang=pt. Acesso em 28/06/21.
QUESTIONÁRIO
1- Determine o valor da velocidade média da arruela considerando o deslocamento total percorrido e o intervalo de tempo total correspondente. Compare com a média dos valores da velocidade obtidos na tabela 2.
R= O valor seria de aproximadamente 3,52 m/s, considerando o deslocamento total percorrido e o intervalo de tempo correspondente. Comparando com a média dos valores da tabela 2, podemos dizer que, o movimento feito pela arruela se assemelha muito ao MRU, pois a média dos valores da tabela 2 é de aproximadamente 3,52 m/s.
2- Determine o Coeficiente Angular do gráfico da posição em função do tempo e conclua sobre o significado do Coeficiente Angular desse gráfico.
R= O coeficiente angular do gráfico da posição em função do tempo é 3,52, pois a função utilizada é: y = 3,52x. Como o valor do coeficiente é positivo, logo o gráfico da função é crescente e o gráfico deverá permanecer na mesma configuração de sentido.
3- De acordo com os resultados experimentais classifique o movimento da arruela e determine sua equação do movimento.
R= Como dito anteriormente, de acordo com os resultados experimentais o movimento realizado pela arruela é o Movimento Retilíneo Uniforme (MRU). Embora exista uma breve variação de velocidade durante o percurso da arruela, podemos ver pela média dos valores da velocidade presente na tabela 2 que, o resultado das médias é igual a velocidade média dada pela fórmula: Vm = ΔS / ΔT. Segundo a equação do MRU, podemos dizer que a equação do movimento da arruela é: S = Si + v.t, pois sabemos que a distância final (S) é igual a distância inicial (Si) somada com o resultado da velocidade vezes o tempo (v.t).
4- Qual o significado físico do coeficiente angular do gráfico de “v contra t”?
R= Podemos perceber que a velocidade permanece constante, logo, a arruela percorreu distâncias iguais em tempos iguais.
5- Um estudante que mora na zona rural, apanhar o ônibus escolar às 6:30h da manhã e chega na escola às 7:45h. Sabendo que a distância percorrida é de 30 km, estime a velocidade média em km/h e m/s.
R= A velocidade média em km/h é de aproximadamente: 24,0 km/h e a velocidade média em m/s é de aproximadamente: 6,67 m/s.
6- A velocidade média é sempre igual à média das velocidades? Justifique.
R= Nesse caso específico, a média das velocidades é igualao valor da velocidade média, pois o movimento que está sendo representado é o MRU, portanto como teoricamente não há variação de velocidade é natural que a média das velocidades sejam iguais ao valor da velocidade média. Porém, isso só é possível pois o movimento tratado neste experimento não apresentava uma variação na sua velocidade.
7- Um atleta olímpico consegue correr 200m em cerca de 20,0 s. Qual a velocidade média do atleta em m/s? E em km/h?
R= Velocidade média de 10 m/s. 36 km/h.
 
CONCLUSÃO
Esse relatório tem como objetivo fazer uma comparação da teoria do Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) com um experimento. Infelizmente, devido a fatores externos como o atrito ou até mesmo a falha na medição do tempo, o resultado poderá não preciso, porém, extremamente aproximado da realidade. Com o experimento foi possível analisar a distância percorrida pela arruela e houve a possibilidade de testarmos a teoria do MRU. Após testada e comparada com gráficos e tabelas, pode-se afirmar que a arruela realizou um movimento muito próximo do MRU.
REFERÊNCIAS
Gouveia, Rosimar. Movimento Retilíneo Uniforme. Toda Matéria. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/movimento-retilineo-uniforme/. Acesso em: 28 de Junho de 2021.
Bezerra da Silva, Ana Carolina. Movimento Retilíneo Uniforme. InfoEscola. Disponível em: https://www.infoescola.com/fisica/movimento-retilineo-uniforme/. Acesso em: 28 de Junho de 2021.
Movimento Retilíneo: Fórmulas e Gráficos. Biologia Total, 2019. Disponível em: https://blog.biologiatotal.com.br/movimento-retilineo/. Acesso em: 28 de Junho de 2021.
Cinemática: MRU (Movimento Retilíneo Uniforme). Guia do Estudante. Disponível em: https://guiadoestudante.abril.com.br/curso-enem-play/movimento-retilineo-uniforme/. Acesso em: 28 de Junho de 2021.