FÍSICA EXPERIMENTAL I: RELATÓRIO MOVIMENTO NO PLANO INCLINADO

UNIVERSIDADE FEDERAL DO OESTE DA BAHIA-UFOB

CENTRO MULTIDISCIPLINAR BOM JESUS DA LAPA

FÍSICA EXPERIMENTAL I: RELATÓRIO MOVIMENTO NO PLANO INCLINADO

Bom Jesus da Lapa

2016

1.  Introdução

De acordo com a cinemática se desprezar a força de atrito ou qualquer outra interferência externa um corpo irá descrever seu movimento a partir da seguinte expressão:

[pic 1]

No experimento foi analisado o movimento de um corpo utilizando um gerador de fluxo de ar para eliminar o contato direto entre ele o trilho, diminuindo então a força de atrito. Dessa forma podemos então observar na prática o mais próximo do que é descrito pela cinemática e confeccionar gráficos para fazer uma melhor analise dos dados.

2. Objetivos

2.1 Objetivo Geral

Compreender o movimento de um corpo na ausência da força de atrito e analisar o funcionamento da equação do movimento descrita na cinemática.

2.2 Objetivos Específicos

-Avaliar o movimento de um corpo na ausência de atrito;

-Criar gráfico x versus t em papel milimetrado e di-log;

-Fazer analise do movimento do corpo a partir dos gráficos.

 

        

3. Fundamentação Teórica

Em um movimento uniformemente variado (MUV), o espaço percorrido por um corpo sofre variação com o passar do tempo, obedecendo a seguinte expressão:

[pic 2]

Se o corpo em questão partiu do repouso de um ponto inicial igual à zero consideramos então que  e , assim a expressão ficará da seguinte forma:[pic 3][pic 4]

[pic 5]

Observando a expressão vemos que o movimento é descrito por uma função de segundo grau, mas o porquê desse movimento ser descrito por uma expressão de grau 2?

3.1 Materiais Utilizados  

3.1.1 Trilho de Ar

O trilho de ar é um tubo de formato triangular milimetrado que possui vários orifícios pelos quais passam o ar gerado por um gerador de fluxo de ar acoplado a ele. O objetivo do conjunto trilho e gerador é criar uma camada de ar entre o trilho e o carro eliminando dessa forma o contato direto da superfície do carro com a superfície do trilho. Além do gerador, o trilho possui um conjunto sensor/cronometro, utilizado para quantificar o tempo gasto pelo carro para percorrer uma determinada distância.

[pic 6]

Figura 01: Conjunto do Trilho de Ar

4. Procedimento

A primeira parte do experimento foi utilizar o trilho de fluxo de ar para encontrar os tempos gastos para o carro percorrer as distâncias S1 à S5, foi repetido 10 vezes a medição para cada distância. Os dados obtidos estão representados na tabela 01.

S1=300 mm	S2=400 mm	S3=600 mm	S4=800 mm	S5=1000 mm
0.688 s	1.176 s	1.687 s	2.128 s	2.418 s
0.681 s	1.179 s	1.688 s	2.097 s	2.400 s
0.663 s	1.119 s	1.698 s	2.086 s	2.430 s
0.706 s	1.138 s	1.722 s	2.111 s	2.415 s
0.771 s	1.166 s	1.711 s	2.086 s	2.435 s
0.755 s	1.188 s	1.699 s	2.121 s	2.403 s
0.742 s	1.151 s	1.703 s	2.084 s	2.445 s
0.787 s	1.177 s	1.707 s	2.100 s	2.417 s
0.803 s	1.171 s	1.689 s	2.106 s	2.430 s
0.787 s	1.160 s	1.695 s	2.097 s	2.401 s

Tabela 1: Tempos Gastos para Percorrer as Distâncias S1 à S5

Depois que todos os tempos foram medidos e seus dados devidamente anotados iniciou-se o processo de calculo de suas medias e desvios padrões. Para calcular a media e o desvio as equações (2) e (3) foram aplicadas respectivamente:

[pic 7]

[pic 8]

Dessa forma os valores obtidos da média e o erro experimental (precisão do instrumento + desvio padrão) de encontrados para tempo para cada distância estão representados na tabela 2.

Distância	Media	Des. Padrão	Precisão	Erro Exp.
S1=300 mm	0.737 s	0.046 s	0.001 s	0.047 s
S2=400 mm	1.162 s	0.020 s	0.001 s	0.020 s
S3=600 mm	1.699 s	0.010 s	0.001 s	0.011 s
S4=800 mm	2.101 s	0.014 s	0.001 s	0.015 s
S5=1000 mm	2.419 s	0.014 s	0.001 s	0.015 s

Tabela 2: Medias e Erros Experimentais do Tempo entre as Distâncias S1 e S5

Os resultados encontrados foram utilizados para confeccionar os gráficos x versus t, em que x representa a posição de chegada carro e t representa o tempo gasto para fazer o movimento da origem até o ponto de chegada x. Primeiramente foi confeccionado o gráfico em papel milimetrado (Gráfico 1). Após determinar os pontos do gráfico visualiza-se que os pontos formam uma curva voltada para cima. Partindo para uma analise algébrica da expressão:

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