MRUV - UFC Prática IV

MRUV - UFC Prática IV

CENTRO DE TECNOLOGIA

ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO

LABORATÓRIO DE FÍSICA PARA ENGENHARIA

Prática 4: MRUV

Aluna: Michelly Karen Diógenes Pereira Matricula: 385211

Turma: 30ª Professor: Francisco Etan

Data da Prática: 18/05/2016 Hora: 14h00 às 16h00

Fortaleza – 2016

SUMÁRIO

  1. OBJETIVO..........................................................................................3

  1. MATERIAL........................................................................................ 3

  1. INTRODUÇÃO...................................................................................4

  1. PROCEDIMENTO..............................................................................7

  1. QUESTIONÁRIO..............................................................................10

  1. CONCLUSÃO..................................................................................12

  1. REFERÊNCIA..................................................................................12

OBJETIVO

Determinar o deslocamento, a velocidade e a aceleração de um móvel com movimento retilíneo uniformemente variado.

MATERIAL

  • Trilho de ar com eletroímã

  • Cronometro eletrônico digital

  • Unidade geradora de fluxo de ar

  • Carrinho com três pinos (pino preto, pino ferromagnético e um pino qualquer)

  • Chave liga/desliga

  • Cabos

  • Fotossensor

  • Paquímetro

  • Calço de madeira

  • Fita métrica

  • Calculadora Cientifica

INTRODUÇÃO

O movimento retilíneo uniformemente variado, mostra que a velocidade varia uniformemente em relação ao tempo, o próprio significado das siglas MRUV deixa bem sugestivo do que realmente se trata, é um movimento ao longo de uma reta com aceleração constante, ou seja, ele varia de forma uniforme.

Ele ocorre quando um corpo se desloca ao longo de uma trajetória retilínea e possui uma aceleração constante, ou seja, o corpo sempre vai apresentar uma velocidade constante e conseguintemente o módulo de sua velocidade vai apresenta sempre o mesmo aumento em intervalos de tempo iguais.

Figura 1.0 – Deslocamento de um carro ao longo de uma trajetória.

Figura 1.1 – Deslocamento de uma pessoa ao longo de uma trajetória.

O conceito de MRUV vem sendo trabalhado ao longo de anos por muitos homens que dedicaram parte de suas vidas ao estudo desse comportamento. Podemos citar entre os mais importantes Galileu Galilei e Torricelli. Eles iniciaram estudo a respeito do movimento dos corpos. Todavia, vale a pena destacar, que eles introduziram conceitos muito importantes para o desenvolvimento do estudo do movimento, porém, a formulação e as provas concretas de tais hipóteses se deu a estudos acadêmicos desenvolvidos dentro das universidades.

Figura 1.2 – Físico Galilleu. Figura 1.3 – Físico Torricelli

A partir de vários estudos, atualmente temos o privilégio de podermos usufruir da definição da aceleração media do MRUV, que é a mesma que a aceleração instantânea do movimento, definida por:

α = lim Δt -> 0 = Δv / Δt.

FÓRMULAS DO MRUV

A equação da posição é definida por:

Como na nossa prática, que o carrinho sempre parte do repouso, podemos reduzir a equação para:

E isolando o a aceleração encontramos:

Por último, adicionando o V = 0, encontramos a equação que nos fornece a velocidade instantânea:

Temos ainda outras equações, como a equação para encontrar a velocidade sem a necessidade de sabermos o tempo, conhecida por equação de Torricelli, que é definida por:

PROCEDIMENTO

Primeiramente tivemos orientações do professor de como montar o equipamento que iriamos utilizar, depois de montado verificamos se o trilho de ar estava nivelado e calibrado da maneira correta, em seguida, medimos a espessura do calço de madeira com o paquímetro, usamos os conhecimentos adquiridos na prática 1 de Física Experimental para fazer tal medição.

Após isso, medimos a distância entre os pés de apoio do trilho, por último colocamos o carinho preso a um eletroímã que tinha uma chave liga/desliga. Quando o carinho estava em movimento, ele passava por um fotossensor que registrava a passagem do objeto em determinado espaço. O fotossensor era colocado de acordo com a distância indicada no roteiro de práticas.

  • Espessura do calço de madeira: 10,5mm

  • Comprimento entre os pês de apoio do trilho: 166cm

  • Arcotang = = 0,36º

X

(cm)

Medidas de t

(s)

Média de t

(s)

Quadrado de t

(s²)

V = 2x/t

(cm/s)

a = ∆v/∆t

(cm/s²)

1

10

1,874

1,864

3,474

11

5,8

1,888

1,829

2

20

2,605

2,634

6,938

15

5,8

2,671

2,627

3

30

3,273

3,243

10,52

18

5,7

3,147

3,310

4

50

4,261

4,123

17,00

24

5,9

4,163

4,216

5

70

4,970

4,930

24,30

28

5.8

4,895

4,926

6

90

5,590

5,602

31,38

32

5,7

5,591

5,626

7

110

6,273

6,241

38,95

35,3

5,64

6,212

6,238

8

150

7,186

7,161

51,28

41,9

5,85

7,168

7,123

Tabela 1.0 – Dados da prática do procedimento.

Gráfico 1.0 – Posição em função do tempo.

Gráfico 1.1 – Posição em função do tempo ao quadrado.

QUESTIONÁRIO

  1. O que representa o coeficiente angular do gráfico “x contra t”?

O coeficiente angular representa a velocidade média do carinho. Ou seja, aceleração constante.

  1. O que representa o coeficiente angular do gráfico x contra t²?

Representa a aceleração média do carinho.

  1. Trace, na folha anexa, o gráfico da velocidade em função do tempo com os dados da tabela 4.1.

Gráfico 2.0 – Velocidade em função do tempo.

  1. Trace, na folha anexa, o gráfico da aceleração em função do tempo, para os dados obtidos da tabela 4.1

Gráfico 2.1 – Aceleração em função do tempo.

  1. Determine a aceleração pelo gráfico x contra t²

X = x˳ + V˳t +

x = 0 e V = 0 , logo,

Coeficiente angular = a/2 o valor obtido é a metade

= = = 2,93 x 2 = 5,90 cm/s²

  1. Determine a aceleração pelo gráfico v contra t.

, logo, V = at .

a = = = 5,8 cm/s²

  1. A aceleração de um corpo descendo um plano inclinado sem atrito é a = g . Compare o valor teórico da aceleração com o valor obtido experimentalmente. Comente os resultados.

g=9.8

a = 9,8 x sin (0,36) = 0,061m/s² = 6,1 cm/s²

O valor real da aceleração é 6,2 cm/²

Dado pela equação g (calço/comprimento).

A média dos valores obtidos, experimentalmente, para a aceleração foi de 6,1 cm/s². Essa diferença quando comparada com a equação dada não é tão significativa, pois, nos cálculos, foi desprezado o atrito do carrinho com o trilho. A diferença se encontra dentro da margem de erro.

CONCLUSÃO

Podemos concluir que os valores, na prática em si, não são exatamente precisos devido a muitos fatores externos que influenciam o movimento, como o atrito e a resistência do ar, mas, mesmo assim, eles chegaram bem próximos. Essa diferença acontece por causa da margem de erro de cada medida, por isso é importante refazer o mesmo experimento, para diminuir a margem de erro, no nosso caso, cada experimento foi realizado, no mínimo, três vezes

REFERÊNCIAS

  • Só Física.

http://www.estudopratico.com.br/movimento-retilineo-uniforme-e-uniformemente-variado/

Acessado em 28/05/2016.

  • Movimento retilíneo uniformemente variado (M.R.U.V)

http://www.aulas-fisica-quimica.com/9f_09.html

Acessado em 28/05/2016.

  • MRUV – InfoEscola.

http://www.infoescola.com/fisica/movimento-retilineo-uniformemente-variado/

Acessado em 29/05/2016.

  • Galileu Galilei – InfoEscola.

http://www.infoescola.com/biografias/galileu-galilei/

Acessado em 30/05/2016

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