Movimento Rectilíneo Uniforme

1-Resumo:

O experimento tem como objetivo a construção de gráficos, referentes a um móvel em MRU, de:

Posição com função do tempo;

Velocidade como função do tempo,

Conceituar as grandezas representadas nos gráficos.

Compreender o conceito de M.R.U.

Entender a relação das tangentes com as curvas obtidas nos gráficos.

2-Introdução:

O Movimento Retilíneo Uniforme, conhecido de forma abreviada por MRU, e o mais simples movimento que se pode existir: tem apenas duas variáveis – a posição e o tempo. Um corpo

que se desloca em trajetória retilínea e possui velocidade com modulo constante (aceleração nula) está em MRU.

A posição em função do tempo e regida pela função horaria:

Vm=ΔS/ΔT

Onde;

ΔS= variação de espaço ou descolamento

ΔT= variação de tempo, ou intervalo de tempo

Vm=ΔS/ΔT → V=S-S0/T-T0

Como T0=0 s

“Isolando” s

S=S0+VT (ou X= X0 + VT)

Pronto! Essa fórmula define a função horária do MRU.

Onde S (ou X) é a posição do móvel no instante T, S0 (ou X0) é a sua posição no tempo T=0.

O MRU pode ser dividido em progressivo e retrógrado, sendo que no movimento progressivo, o móvel caminha a favor da orientação da trajetória, seus espaços crescem no decurso do tempo e sua velocidade escalar e positiva. Já no movimento retrógrado, o móvel caminha contra a orientação da trajetória, seus espaços decrescem no decurso do tempo e sua velocidade escalar e negativa.

Um MRU é regido pela primeira lei de Newton que diz: Um corpo permanece no seu estado de repouso ou movimento retilíneo uniforme, a menos que seja obrigado a mudar esse estado pela atuação de uma forca resultante diferente de zero.

Neste experimento para se estudar um MRU, usa-se o movimento de um carro sobre um trilho de ar, esse tipo de equipamento é projetado para minimizar as forcas de atrito, fazendo com que o carro se desloque sobre um jato de ar comprimido, o que elimina o contato direto entre o carro e a superfície do trilho, no qual ele desliza.

3-Experimental:

Material utilizado:

• 1 trilho de ar;

• 1 carro com dois pinos;

• 1 suporte de molas;

• 2 massas acopláveis de 50 g;

• 1 unidade geradora de fluxo;

• 1 mangueira com conexões rápidas;

• 1 multicronômetro com tratamento de dados, rolagem, 5 entradas com:

◦ resolução 50 microssegundos, faixa de leitura de 50 microssegundos a

99,99995 s;

◦ 1 fonte de alimentação;

◦ entrada automática 100 a 240 VCA;

◦ 50/60 Hz;

◦ 5 W;

◦ saída 5 VCC/ 1 A;

◦ 1 sensor disparador manual de sinal com:

▪ circuito elétrico embutido;

▪ chassi estrutural em PAI

▪ cabo de ligação miniDIN;

▪ chave de disparo;

• 1 suporte M3 com ímã;

• 1 bobina e suporte;

• 1 cerca ativadora;

• 2 sensores fotoelétricos;

• 2 anéis elásticos ortodônticos

No experimento de MRU, foi solto um móvel(carro), antes em repouso, a partir do equipamento trilho de ar, em sua superfície ha poros que emitem ar que suspendem o carro da posição inicial. O objetivo e mover o carrinho em velocidade constante.

No primeiro momento, posicionou-se o sensor1 (sensor que aciona o cronômetro) e o sensor2 (sensor que desliga o cronometro) a uma distância igual ao tamanho do carro (0,18 metro).

Em seguida, acionando-se o disparador, o cronometro que estava zerado, começou a contagem do tempo a partir do instante que o primeiro bloqueio passou pelo sensor1 até o momento em que o último bloqueio passou pelo sensor2.

O experimento foi feita a temperatura ambiente.

4-Resultados obtidos e discussões:

X (ou S)0,n (m)

T0,n (s)

ΔTn (s)

Vm=ΔS/ΔT (ou Vm=ΔX/ΔT)

X0,1 = 0,018

T0 = T0,1 = 0,112

0,112

Vm=ΔS/ΔT = 0,16

X0,2 = 0,036

T1 = T0,2 = 0,224

0,112

Vm=ΔS/ΔT = 0,16

X0,3 = 0,054

T2 = T0,3 = 0,336

0,112

Vm=ΔS/ΔT = 0,16

X0,4 = 0,072

T3 = T0,4 = 0,448

0,112

Vm=ΔS/ΔT = 0,16

X0,5 = 0,09

T4 = T0,5 = 0,56

0,112

Vm=ΔS/ΔT = 0,16

X0,6 = 0,108

T5 = T0,6 = 0,672

0,112

Vm=ΔS/ΔT = 0,16

X0,7 = 0,126

T6 = T0,7 = 0,784

0,112

Vm=ΔS/ΔT = 0,16

X0,8 = 0,144

T7 = T0,8 = 0,896

0,112

Vm=ΔS/ΔT = 0,16

X0,9 = 0,162

T8 = T0,9 = 1,008

0,112

Vm=ΔS/ΔT = 0,16

X0,10 = 0,18

T9 = T0,10 = 1,12

0,112

Vm=ΔS/ΔT = 0,16