MOVIMENTO RETILINEO COM ACELERAÇÃO CONSTANTE
Por: Amanda Oliveira • 1/4/2019 • Trabalho acadêmico • 1.079 Palavras (5 Páginas) • 314 Visualizações
Universidade Federal De São João Del Rei – Campus Alto Paraopeba
Engenharia Civil
Disciplina Física Experimental
MOVIMENTO RETILINEO COM ACELERAÇÃO CONSTANTE
Amanda Oliveira Azevedo
Ouro Branco, 21 de Março de 2018
- INTRODUÇÃO
Um dos propósitos da Física é estudar o movimento dos objetos: a rapidez com que se movem, por exemplo, ou a distância percorrida num dado intervalo de tempo. (HALLIDAY, 2008).
Dentre da cinemática e dos movimentos estudados na física, podemos citar o movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV) que se caracteriza por apresentar aceleração constante cuja trajetória descreve uma linha reta e velocidade que varia uniformemente em razão ao tempo. Diz-se que a velocidade do móvel sofre variações iguais em intervalos de tempo iguais. No MRUV a aceleração média assim como sua aceleração instantânea são iguais. (a aceleração instantânea refere-se a um determinado intervalo de tempo “t” considerado).
No caso do movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV), a aceleração sendo constante e a velocidade do objeto variável, se a velocidade aumenta com o tempo, o movimento é dito acelerado; caso a velocidade diminua com o tempo, o movimento é retardado.
[pic 1]
Figura 1 - Movimento retilíneo uniformemente variado
- OBJETIVOS
Analisar o movimento de um objeto que se desloca em linha reta sob a ação de uma força constante.
- METODOLOGIA
3.1 Materiais
Os materiais utilizados no experimento foram: sensor de movimento, carrinho e trilho, Interface e Software LabPro,
3.2 Procedimentos
Utilizando-se um sensor de movimento com sua interface ligada a um computador, abriu-se o software LabPro e clicou-se em “collect”. A partir disso, o sensor emitiu um “clique” e após cerca de um segundo deu-se um impulso no carrinho, fazendo-o se movimentar da parte mais baixa do trilho para a mais alta.
Ele movimentou-se na direção do sensor e em certo ponto do trilho parou e retornou ao ponto inicial de seu movimento. Parou-se o carrinho antes que ele colidisse com o ponto inicial. A coleta de dados foi iniciada e houve a elaboração de gráficos de posição, velocidade e aceleração do objeto em função do tempo pelo software. Repetiu-se o procedimento três vezes.
- RESULTADOS
Os gráficos de “posição vs. tempo” e “velocidade vs. tempo” obtidos a partir do movimento do carrinho sobre o trilho foram, respectivamente:
[pic 2]
Figura 2 - Gráfico de posição em função do tempo do movimento do carrinho sobre o trilho
[pic 3]
Figura 3 - Gráfico de velocidade em função do tempo do movimento do carrinho sobre o trilho
Nas imagens a seguir estão indicados o momento em que carrinho estava sendo empurrado, a região na qual o carro estava subindo livremente pelo trilho e a região onde ele estava descendo o trilho. Além disso, no gráfico de velocidade em função do tempo indicou-se o ponto onde o carro tinha a velocidade máxima e no gráfico de posição em função do tempo indicou-se o ponto mais alto atingido pelo carrinho.
[pic 4]
Figura 4 - Gráfico de posição vs. tempo indicando ........................
[pic 5]
Figura 5 - Gráfico de velocidade vs. tempo indicando ......................
Realizou-se o ajuste da curva de posição vs. tempo com equação quadrática e obteve-se os seguintes parâmetros da equação:
[pic 6]
Figura 6 - Curva de posição vs. tempo com ajuste
No gráfico de velocidade vs. tempo realizou-se o ajuste de equação linear:
[pic 7]
Figura 7 - Reta de velocidade em função do tempo com ajuste
A inclinação desse gráfico significa a aceleração que atua sobre o movimento.
- DISCUSSÃO
Os gráficos se apresentaram como esperad0 antes da realização do movimento do carrinho. Com o referencial do sistema situado no sensor, quando o carrinho sobe pelo trilho a sua posição final é menor que sua posição inicial, por isso a velocidade nesse trajeto apresenta-se negativa. Da mesma forma, quando o carrinho desce pelo trilho, a posição final é maior que a posição inicial, por isso a velocidade nessa parte do trajeto apresenta-se positiva.
Na subida do carrinho, o movimento é regido pela força gravitacional somada a uma força externa (impulso dado pela mão), já na descida apenas a força gravitacional atua sobre o carrinho, por isso a velocidade assume magnitude maior no ponto de partida na subida em relação ao valor da magnitude no ponto de partida no termino do movimento.
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