Analisar o movimento retilíneo uniforme de um corpo em condições que se aproximam de um sistema sem atrito.
Por: karinnarp • 18/11/2019 • Trabalho acadêmico • 642 Palavras (3 Páginas) • 194 Visualizações
OBJETIVO
Analisar o movimento retilíneo uniforme de um corpo em condições que se aproximam de um sistema sem atrito.
INTRODUÇÃO
O movimento retilíneo uniforme (MRU) surgiu dos estudos de Newton, ele ocorre quando sua velocidade é constante e diferente de zero e sua aceleração é nula. O MRU se divide em dois movimentos: progressivo e retrógado. No progressivo, o deslocamento do móvel segue a orientação positiva da trajetória retilínea orientada, ou seja, v > 0. Por sua vez, o movimento retrógado ocorre quando o deslocamento do móvel segue contrária a orientação positiva da trajetória retilínea orientada, ou seja, v < 0.
O trilho de ar é caracterizado por simular o MRU, este aparelho foi projetado para diminuir as forças de atrito, fazendo com que um corpo se desloque sobre uma camada de ar, o que elimina o contato direto entre a superfície do trilho e superfície do corpo. Esse corpo é chamado de carrinho. Neste experimento demonstrou-se a teoria do movimento retilíneo uniforme através da coleta de dados.
DISPOSITIVOS EXPERIMENTAIS
Trilho de ar
[pic 1]
Balança
[pic 2]
Câmera digital de celular
[pic 3]
Tracker: software utilizado em vídeo análise onde podem ser analisados velocidade, posição e outras propriedades de um objeto.[pic 4]
METODOLOGIA
Iniciou-se o experimento posicionando-se o celular para a gravação do movimento para posterior análise, depois pesou-se na balança quatro vezes a massa do carrinho para registrar com maior exatidão a massa. Marcou-se na fita métrica do trilho uma marca inicial e uma final para a analise do movimento (distância de 0,9m).
[pic 5]
Posteriormente, ligou-se o equipamento para que começasse a sair o ar pelos pequenos orifícios do trilho de ar. O carrinho foi posicionado e largado antes dos sensores, e registrou-se o intervalo de tempo que o carrinho percorre entre um sensor e outro. Repetindo-se o procedimento com pesos diferenciados.
Massa 1: foram obtidos, respectivamente, 417g, 418g, 417g, 418g o que resulta numa massa média de (417,5±1/2√3)g.
Massa 2 (retirou-se dois pesos): foram obtidos, respectivamente, 318g, 318g, 3018g, 317g, atingindo uma massa média de (317,75±0,25)g.
Massa 3(retirou-se outros dois pesos): obteve-se, nessa ordem, 218g, 219g, 218g, 218g, alcançando-se uma massa média de (218,75±0,25)g.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Nos gráficos da variação da posição em função do tempo, obteve-se uma reta.
Gráfico para carrinho de massa 1
[pic 6]
Gráfico para carrinho de massa 2
[pic 7]
Gráfico para carrinho de massa 3
[pic 8]
A seguir encontram-se os gráficos da velocidade em função do tempo, onde evidencia-se as variações ocorridas com a alteração da massa.
Gráfico da velocidade em função do tempo para o carrinho de massa 1
[pic 9]
Gráfico da velocidade em função do tempo para o carrinho de massa 2
[pic 10]
Gráfico da velocidade em função do tempo para o carrinho de massa 3
[pic 11]
Tabela com os dados do tracker para os experimentos
Tempo | X(m) | Vx(m/s) | Tempo | X(m) | Vx(m/s) | Tempo | X(m) | Vx(m/s) |
0,00E+00 | -4,44E-16 | 0 | 0,00E+00 | 2,36E-02 | 0 | 0,00E+00 | 1,19E-02 | 0 |
3,33E-02 | -2,31E-02 | -6,13E-01 | 3,33E-02 | 1,94E-03 | -6,79E-01 | 3,33E-02 | 3,75E-02 | 7,42E-01 |
6,67E-02 | -4,08E-02 | -5,82E-01 | 6,67E-02 | -2,17E-02 | -6,79E-01 | 6,67E-02 | 6,13E-02 | 7,67E-01 |
1,00E-01 | -6,19E-02 | -6,14E-01 | 1,00E-01 | -4,33E-02 | -6,79E-01 | 1,00E-01 | 8,86E-02 | 7,41E-01 |
1,33E-01 | -8,17E-02 | -6,29E-01 | 1,33E-01 | -6,70E-02 | -6,79E-01 | 1,33E-01 | 1,11E-01 | 7,67E-01 |
1,67E-01 | -1,04E-01 | -6,46E-01 | 1,67E-01 | -8,86E-02 | -6,20E-01 | 1,67E-01 | 1,40E-01 | 7,93E-01 |
2,00E-01 | -1,25E-01 | -5,98E-01 | 2,00E-01 | -1,08E-01 | -6,20E-01 | 2,00E-01 | 1,64E-01 | 7,67E-01 |
2,33E-01 | -1,44E-01 | -6,28E-01 | 2,33E-01 | -1,30E-01 | -6,50E-01 | 2,33E-01 | 1,91E-01 | 8,18E-01 |
2,67E-01 | -1,67E-01 | -6,29E-01 | 2,67E-01 | -1,52E-01 | -6,79E-01 | 2,67E-01 | 2,18E-01 | 8,18E-01 |
3,00E-01 | -1,86E-01 | -6,60E-01 | 3,00E-01 | -1,75E-01 | -7,38E-01 | 3,00E-01 | 2,45E-01 | 7,16E-01 |
3,33E-01 | -2,11E-01 | -6,60E-01 | 3,33E-01 | -2,01E-01 | -7,09E-01 | 3,33E-01 | 2,66E-01 | 7,67E-01 |
3,67E-01 | -2,30E-01 | -5,67E-01 | 3,67E-01 | -2,22E-01 | -5,90E-01 | 3,67E-01 | 2,97E-01 | 8,95E-01 |
4,00E-01 | -2,48E-01 | -6,61E-01 | 4,00E-01 | -2,40E-01 | -5,31E-01 | 4,00E-01 | 3,26E-01 | 7,42E-01 |
4,33E-01 | -2,74E-01 | -6,61E-01 | 4,33E-01 | -2,58E-01 | -6,20E-01 | 4,33E-01 | 3,46E-01 | 7,16E-01 |
4,67E-01 | -2,93E-01 | -5,97E-01 | 4,67E-01 | -2,82E-01 | -6,79E-01 | 4,67E-01 | 3,73E-01 | 8,95E-01 |
5,00E-01 | -3,13E-01 | -7,23E-01 | 5,00E-01 | -3,03E-01 | -5,91E-01 | 5,00E-01 | 4,06E-01 | 8,44E-01 |
5,33E-01 | -3,41E-01 | -6,41E-01 | 5,33E-01 | -3,21E-01 | -6,50E-01 | 5,33E-01 | 4,30E-01 | 7,41E-01 |
5,67E-01 | -3,56E-01 | -5,53E-01 | 5,67E-01 | -3,47E-01 | -7,09E-01 | 5,67E-01 | 4,55E-01 | 8,18E-01 |
6,00E-01 | -3,78E-01 | -7,14E-01 | 6,00E-01 | -3,68E-01 | -6,79E-01 | 6,00E-01 | 4,84E-01 | 8,44E-01 |
6,33E-01 | -4,04E-01 | -6,47E-01 | 6,33E-01 | -3,92E-01 | -7,09E-01 | 6,33E-01 | 5,11E-01 | 7,67E-01 |
6,67E-01 | -4,21E-01 | -5,06E-01 | 6,67E-01 | -4,15E-01 | -7,09E-01 | 6,67E-01 | 5,35E-01 | 8,44E-01 |
7,00E-01 | -4,38E-01 | -5,88E-01 | 7,00E-01 | -4,39E-01 | -5,91E-01 | 7,00E-01 | 5,68E-01 | 8,18E-01 |
7,33E-01 | -4,60E-01 | -6,33E-01 | 7,33E-01 | -4,55E-01 | -6,50E-01 | 7,33E-01 | 5,90E-01 | 7,67E-01 |
7,67E-01 | -4,80E-01 | -5,64E-01 | 7,67E-01 | -4,82E-01 | -7,38E-01 | 7,67E-01 | 6,19E-01 | 8,95E-01 |
8,00E-01 | -4,97E-01 | -5,14E-01 | 8,00E-01 | -5,04E-01 | -6,50E-01 | 8,00E-01 | 6,49E-01 | 7,92E-01 |
8,33E-01 | -5,14E-01 | -6,28E-01 | 8,33E-01 | -5,26E-01 | -7,38E-01 | 8,33E-01 | 6,72E-01 | 8,18E-01 |
8,67E-01 | -5,39E-01 | -6,80E-01 | 8,67E-01 | -5,53E-01 | -7,38E-01 | 8,67E-01 | 7,04E-01 | 8,44E-01 |
9,00E-01 | -5,59E-01 | -5,66E-01 | 9,00E-01 | -5,75E-01 | -6,50E-01 | 9,00E-01 | 7,28E-01 | 7,42E-01 |
9,33E-01 | -5,77E-01 | -5,66E-01 | 9,33E-01 | -5,97E-01 | -6,50E-01 | 9,33E-01 | 7,53E-01 | 8,18E-01 |
9,67E-01 | -5,97E-01 | -6,77E-01 | 9,67E-01 | -6,18E-01 | -7,38E-01 | 9,67E-01 | 7,82E-01 | 9,21E-01 |
1,00E+00 | -6,22E-01 | -6,79E-01 | 1,00E+00 | -6,46E-01 | -7,38E-01 | 1,00E+00 | 8,15E-01 | 8,95E-01 |
1,03E+00 | -6,42E-01 | -5,68E-01 | 1,03E+00 | -6,67E-01 | -7,09E-01 | 1,03E+00 | 8,42E-01 | 8,56E-01 |
1,07E+00 | -6,60E-01 | -5,55E-01 | 1,07E+00 | -6,93E-01 | -7,68E-01 | 1,07E+00 | 8,72E-01 | 8,17E-01 |
1,10E+00 | -6,79E-01 | -6,00E-01 | 1,10E+00 | -7,19E-01 | -5,91E-01 | |||
1,13E+00 | -7,00E-01 | -5,78E-01 | 1,13E+00 | -7,32E-01 | -6,50E-01 | |||
1,17E+00 | -7,18E-01 | -5,68E-01 | 1,17E+00 | -7,62E-01 | -7,09E-01 | |||
1,20E+00 | -7,38E-01 | -6,24E-01 | 1,20E+00 | -7,80E-01 | -6,50E-01 | |||
1,23E+00 | -7,59E-01 | -6,45E-01 | 1,23E+00 | -8,05E-01 | -6,50E-01 | |||
1,27E+00 | -7,81E-01 | -6,33E-01 | 1,27E+00 | -8,23E-01 | -5,61E-01 | |||
1,30E+00 | -8,02E-01 | -5,44E-01 | 1,30E+00 | -8,43E-01 | -7,38E-01 | |||
1,33E+00 | -8,17E-01 | -5,79E-01 | 1,33E+00 | -8,72E-01 | -8,27E-01 | |||
1,37E+00 | -8,40E-01 | -6,95E-01 | ||||||
1,40E+00 | -8,63E-01 | -6,36E-01 | ||||||
1,43E+00 | -8,83E-01 | -5,36E-01 |
Os seguintes resultados foram obtidos:
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