Movimento Retilineo Uniforme Plano Inclinado Com Bilha De aço

Universidade Estácio de Sá

Física Experimental 1

Campus Santa Cruz

Fernanda Ouverney Torres de Sá

ENCONTRO DE DOIS MÓVEIS EM MRU

Professor: Thiago Alvarenga

Rio de Janeiro, novembro de 2013

Resumo;

Estudo de Movimento Retilíneo Uniforme realizado em um plano inclinado para o experimento de encontro de dois móveis. Este relatório visa comparar os valores medidos e os valores esperados do movimento de uma esfera de metal dentro de um tubo com fluido e a bilha de aço.

Introdução

A primeira lei de Newton nos diz que: “se nenhuma força atua sobre um corpo, sua velocidade não pode mudar, ou seja, o corpo não pode sofrer nenhuma alteração”. Assim, Newton mostra que, um corpo em repouso tende a permanecer em repouso e um corpo em movimento retilíneo uniforme precisa de uma força que supere a resistência oferecida pela massa inercial para modificar o seu movimento. O movimento retilíneo uniforme ocorre quando sua velocidade é constante diferente de zero e sua aceleração é nula.

Para tal, como base, utilizamos a equação da função horária em M.R.U:

S = S0 + VT (eq 1)

Onde:

S = posição final

S0 = posição inicial

V = velocidade e

T = tempo.

A mesma equação foi aplicada a bolha de ar e a esfera metálica. Como o equipamento estava inclinado a um ângulo de 15°, a esfera metálica percorria a trajetória do ponto 0 ao ponto 400mm, e a bolha de ar a trajetória contrária.

Figura 1: à esquerda trajetória da esfera e à direita trajetória da bilha de aço.

Após as aferições, foram calculadas as porcentagens de diferença entre as medidas encontradas no experimento e as esperadas.

Para calcular o tempo de encontro real com o calculado:

∆1 = Tc – Tm / Tc x 100 (eq 2)

Onde:

∆1 – Variação do Tempo

Tc – tempo calculado

Tm – tempo medido

E para o calculo de comparação entre o ponto de encontro medido e o calculado:

∆2 = Sc – Sm / Sc x 100 (eq 3)

Onde:

∆2 – Variação do Espaço

Sc – Espaço calculado

Sm – Espaço medido

Objetivo:

1° - Encontrar a equação para o tempo de encontro;

2° - Encontrar o valor esperado para o tempo de encontro utilizando a média das velocidades;

3° - Encontrar o ponto de encontro;

4° - Calcular o tempo calculado (Tc) com o tempo de encontro medido (Tm);

5° - Comparar o ponto de encontro (Sc) com o ponto de encontro medido (Sm).

Esquema de montagem:

Figura 2 imagem do Plano Inclinado, esfera metálica e imã similares ao utilizado no experimento.

Para o estudo dessa forma particular de movimento, foi utilizado o Plano inclinado, uma pequena esfera de metal com dimensões desconhecidas e um imã.O equipamento foi ajustado a um ângulo de 15°, assim, foi possível a realização de 3 etapas do experimento. Para a primeira etapa, a esfera foi posicionada na régua do equipamento a 0 mm, na segunda etapa, a bilha foi nivelada com a régua a 400mm, e a terceira etapa foi a junção das etapas anteriores.

Procedimento experimental.

Etapa 1;

A esfera metálica foi posicionada em 0 mm e presa através do imã. Nesta etapa, soltávamos um imã e foi cronometrado o tempo que a esfera levou do ponto inicial de 0 mm ao ponto final da régua do equipamento de 400mm.

Etapa 2:

Aqui, o mesmo foi feito com a bilha de ar, partindo do ponto inicial de 400mm para o ponto final de 0mm.O equipamento era levantado até que a bolha de ar fosse nivelada, então soltávamos o equipamento e cronometrávamos o tempo que a bilha levou para o percurso.

Etapa 3:

A terceira e ultima etapa visava achar o ponto de encontro da esfera com a bilha. A esfera era posicionada em 0mm e a bolha nivelada em 400mm. O cronometro era acionada quando, ao mesmo tempo, o equipamento era posto a mesa e o imã solto, liberando a esfera.

Cada etapa foi realiza quatro (4) vezes. Das etapas 1 e 2, obtivemos os seguintes resultados: