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UNIVERSIDADE DE UBERABA-UNIUBE-MG PRÁTICA LABORATORIAL DE FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL I ROGÉRIO DA SILVA NASCIMENTO RA: 1133056 PROFESSOR TUTOR: MARCELO COSTA DIAS RELATÓRIO 1/3 MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME (MRU) SENADOR CANEDO-GO ABRIL 2021 1 1.0 INTRODUÇÃO A Mecânica é a área da Física que estuda o movimento dos objetos. Por razões de organização do conhecimento, a Mecânica é separada em duas subáreas: a Cinemática e a Dinâmica. Na Cinemática, analisamos os conceitos utilizados para descrever o movimento: velocidade, aceleração e trajetória, sem que haja preocupação com suas causas. Na Dinâmica, estudamos as leis do movimento, isto é, as leis que determinam que tipo de movimento terá um objeto, conhecidas as forças que atuam sobre ele. Um objeto em movimento significa que este, ao longo do tempo, muda sua posição em relação ao observador. Se ao longo do tempo, o corpo se move com a mesma velocidade, significa que o seu movimento é uniforme. Dessa forma, a cada intervalo igual de tempo, o deslocamento será o mesmo. Portanto, o movimento de um móvel em relação a um referencial é descrito como movimento retilíneo uniforme. Quando um objeto em movimento se desloca e há variação de velocidade ao longo do tempo, ou seja, o móvel sofre aceleração, este movimento é descrito como uniformemente variado. 2.0 OBJETIVOS O objetivo dessa prática virtual é rever os conceitos básicos da cinemática unidimensional, tais como posição, velocidade e aceleração. 3.0 MATERIAIS E MÉTODOS 3.1 Equipamentos Item Descrição Quantidades 01 Disparador 1 02 Plano inclinado 1 03 Multicronômetro 1 4.0 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 1-MONTANDO E AJUSTANDO O EXPERIMENTO • Posicione o nível bolha no plano inclinado. 2-NIVELANDO A BASE 2 • Nivele a base, ajustando os “pés” da base do plano inclinado, deixando a bolha do nível centralizada. 3-POSICIONANDO O FUSO ELEVADOR • Neste experimento usaremos a posição para grandes inclinações. Portanto, posicione o fuso elevador na posição mais próxima do transferidor. 4-AJUSTANDO A INCLINAÇÃO DA RAMPA • Inicie a etapa de regulagem do ângulo da rampa, girando o fuso. Com o fuso na posição de grandes inclinações e observando o transferidor, ajuste o ângulo para 20°. 5-LIGANDO O MULTICRONÔMETRO • Conecte a fonte de alimentação do multicronômetro na tomada. 6-CONECTANDO O CABO NO MULTICRONÔMETRO • Conecte o cabo do disparador na porta S0 do multicronômetro. Lembre-se que o disparador é ativado ao clicar sobre o botão superior do mesmo. 7-POSICIONANDO A ESFERA E MEDINDO OS INTERVALOS • Utilizando o ímã encapsulado, posicione a esfera que está no interior do tubo com água, arrastando-a lentamente até a extremidade da rampa. 8-ANOTAR OS RESULTADOS PARA “0 mm, 100 mm, 200 mm, 300 mm e 400 mm”. 5.0 RESULTADOS Tabela 1: Valores registrados em cada descida Posição S(mm) Descida 1-t(s) Descida 2-t(s) Descida 3-t(s) 0,00 0.00000 0.0000 0.00 100 1,34571 1,023061 1,30744 200 2,31558 2,28438 2,33405 300 3,43950 3,34181 3,36636 400 4,48286 4,39056 4,47312 Tabela 2: Tempo médio Posição S(m) Tempo médio 0,00 0,000 100 1,29458 200 2,31134 300 3,38256 400 4,44885 3 1. Por que é importante nivelar a base do plano inclinado? Resposta – Para se assegurar que o ângulo ajustado no transferidor não seja falso, o que poderia resultar em erros nos resultados. 2. Em cada uma das descidas, as medições do tempo para cada intervalo não se repetiram. Qual a principal razão disso? Resposta – A Variação nos resultados ocorre devido metodologia imprecisa na coleta dos resultados. O botão do registrador é acionado com pequeno atraso ou adiantamento durante a passagem da esfera pelos pontos. 3. Com base nos seus conhecimentos, qual a influência do ângulo da rampa no tempo de descida da esfera? Resposta – A influência do ângulo da rampa, é que quanto mais inclinado mais rápido será a descida, quanto menor a inclinação mais lenta ocorrerá a descida. Isto ocorre devido a inclinação do tubo condutor limitar a aceleração sobre as esferas. Foi calculado a velocidade média da esfera para o trajeto de 0 a 400 mm. = ∆ /∆ Onde: Vm = Velocidade média (m/s); 𝑣𝑚 𝑆 𝑡 ∆S = Espaço percorrido pela esfera (m); ∆t = Tempo do trajeto (s). = 𝑣𝑚 𝑡 4 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00 300,00 350,00 400,00 450,00 0,00 100,0000 200,00 300,00 400,00 Posição X Tempo Tempo (s) P o si çã o ( m ) ∆S(m) Vm para cada intervalo de m/s 0-100 0,08 100 – 200 0,09 200-300 0,10 300-400 0,09 6.0 DISCUSSÕES E CONCLUSÃO Com o experimento pode-se concluir que o objetivo foi alcançado. Utilizando as ferramentas disponíveis no programa virtual labs. 7.0 REFERÊNCIAS VIRTUAL labs. 5 UNIVERSIDADE DE UBERABA-UNIUBE-MG PRÁTICA LABORATORIAL DE FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL I ROGÉRIO DA SILVA NASCIMENTO RA: 1133056 PROFESSOR TUTOR: MARCELO COSTA DIAS RELATÓRIO 2/3 QUEDA LIVRE SENADOR CANEDO-GO ABRIL 2021 6 1.0 INTRODUÇÃO As características do movimento de queda livre foram objeto de estudo desde os tempos remotos. O grande filósofo Aristóteles (384-322 a.C.) acreditava que havia uma dependência entre o tempo de queda dos corpos com a massa dos mesmos. Essa crença perdurou durante quase dois mil anos, sem que houvesse uma investigação de sua veracidade através de medidas experimentais, cujo agravante seria a grande influência dominante do pensamento aristotélico em várias áreas do conhecimento. No entanto, Galileu Galilei (1564-1642 d.C.) que é considerado o introdutor do método experimental na Física, reforçando a ideia de que qualquer afirmativa a cerca das leis da física deveriam estar embasada em medidas experimentais e observações cuidadosas, chegou à conclusão de que um corpo “leve” e um “pesado”, abandonados de uma mesma altura, caem simultaneamente, atingindo o chão ao mesmo instante. Em outras palavras, desprezando a resistência do ar, os corpos caem com a mesma aceleração independentemente de sua massa. O movimento de queda livre dos corpos próximos à superfície da Terra pode ser descrito pela equação para um movimento uniformemente acelerado. Para que possamos determinar a aceleração da gravidade em queda livre é necessário utilizar algumas equações: V = Vyo - gt V = Yo + Vyo. t - (g/2)t2 2.0 OBJETIVO • Estudo do movimento de um corpo em queda livre. • Determinar aceleração da gravidade pelo estudo do movimento de um corpo em queda livre. 3.0 MATERIAIS E MÉTODOS 3.1 Equipamentos Item Descrição Quantidade 01 Aparelho medidor do tempo de queda livre 1 • Coluna que traça o trajeto do corpo que será abandonado no seu topo. 7 4.0 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL • A esfera é abandonada do topo do aparelho; • Será avaliado o tempo de queda livre. 5.0 RESULTADOS Posição T1 T2 T3 T4 T5 100 0,1482350 0,1489106 0,1489370 0,1488982 0,1892140 200 0,2059073 0,2061733 0,2061336 0,2061589 0,2061955 300 0,2506191 0,2506398 0,2506659 0,2507017 0,2506452 400 0,2886584 0,2887667 0,2888211 0,2887655 0,2887856 500 0,3221878 0,3222108 0,3222589 0,3222415 0,3221998 Posição Tempo (médio) Tempo (médio)2 g mm m S S m/s2 0 0,000 0,0000 0,0000 0,0000 100 0,1000 0,1570 0,0245 8,1356 200 0,200 0,2062 0,0427 9,4152 300 0,300 0,2567 0,0630 9,5489 400 0,400 0,2889 0,0834 9,5968 500 0,500 0,32221 0,1039 9,6315 8 Figura 1: Esquema representativo do experimento de queda livre. 6.0 CONCLUSÃO Nota-se que após a partida, já em 100 mm percebe-se uma variação aproximada entre os valores. A aceleração da gravidade, também sem grandes variações. Hou portanto variação somente na velocidade. 7.0 REFERÊNCIAS Virtual labs 9 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 Velocidade X tempo Esfera tempo (s) V e lo ci d a d e ( m /s 2 ) UNIVERSIDADE DE UBERABA-UNIUBE-MGPRÁTICA LABORATORIAL DE FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL I ROGÉRIO DA SILVA NASCIMENTO RA: 1133056 PROFESSOR TUTOR: MARCELO COSTA DIAS RELATÓRIO 3/3 LEI DE HOOKE. SENADOR CANEDO-GO ABRIL 2021 10 1.0 INTRODUÇÃO A lei de Hooke estabelece que, quando uma mola é deformada por alguma força externa, uma força elástica restauradora passa a ser exercida na mesma direção e no sentido oposto à força externa. Essa força elástica, por sua vez, é variável e depende do tamanho da deformação que é sofrida pela mola. A Lei de Hooke consiste basicamente na consideração de uma mola ou corda que possui uma constante elástica que é respeitada até que a deformação do objeto em questão se torne permanente. A lei é dada pelo produto entre uma constante elástica e a deformação sofrida pela mola ou corda. 2.0 OBJETIVO • Conhecer os princípios básicos sobre a lei de Hooke. • Determinar a constante elástica da mola que foi utilizada no experimento 5.0 RESULTADO Tabela 3: Média do comprimento da mola Média X0(∆Xo=0,1)cm Medida 1 10,8 Medida 2 10,9 Medida 3 10,9 Média 10,9 Tabela 4: Medição e média dos pesos dos cilindros Peso X(∆X=0,1)m F(∆F=0,005)N K(∆=0,001)N/m P 1 0,065 0,489 7,619 P 2 0,130 0,978 7,63 P 3 0,187 1,47 7,778 P 4 0,253 1,959 7,783 Média 7,7 6.0 CONCLUSÃO Diante do experimento nota-se que a mola utilizada obedece à lei de Hooke, já que destorce com pesos diferentes e assume deformações diferentes. Não foram observados 11 erros muito palpáveis por parte do operador e foi obtida uma precisão relativamente alta com relação aos objetos de medição. 7.0 REFERÊNCIAS Virtual labs 12 1.0 INTRODUÇÃO 2.0 OBJETIVOS O objetivo dessa prática virtual é rever os conceitos básicos da cinemática unidimensional, tais como posição, velocidade e aceleração. 3.0 MATERIAIS E MÉTODOS 4.0 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 5.0 RESULTADOS 6.0 DISCUSSÕES E CONCLUSÃO 1.0 INTRODUÇÃO 2.0 OBJETIVO 3.0 MATERIAIS E MÉTODOS 4.0 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 5.0 RESULTADOS 6.0 CONCLUSÃO 7.0 REFERÊNCIAS
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