Movimento Retilíneo E Uniforme

1 - Objetivos gerais

Ao término desta atividade o aluno deverá ser capaz de:

1.1- Calcular a velocidade de um móvel em MRU;

1.2- Escrever a função horária de um móvel em MRU;

1.3- Estabelecer um sistema de equações para o encontro de dois móveis que partem simultaneamente

um de encontro ao outro, na mesma trajetória;

1.4- Resolver o sistema de equações que determina o instante e a posição de encontro de dois móveis

que se cruzam na mesma trajetória;

1.5- Traçar, em um mesmo par de eixos, o gráfico da posição versus tempo para dois móveis que se

cruzam;

1.6- Determinar gráfica e numericamente o instante e a posição em que se cruzam dois móveis em

MRU na mesma trajetória;

2 - Material necessário:

2.1- Plano inclinado;

2.2- Um imã;

2.3- Cronômetro.

3 – Introdução teórica:

Uma questão relativamente frequente é a que solicita a determinação do local de encontro de

dois móveis. O encontro ocorre quando os dois móveis estiverem na mesma posição do referencial, no

mesmo instante de tempo. Em termos matemáticos isso nos leva a criar um sistema de equações com as

funções horárias dos móveis. A solução deste sistema linear fornece a posição e o instante do encontro

dos dois móveis.

Em um gráfico posição versus tempo, as coordenadas do ponto de cruzamento das retas que

representam as funções horárias dos movimentos identificam a posição e o instante em que os móveis

se encontram.

4 - Procedimento experimental:

4.1- Eleve o plano 15° acima da horizontal;

4.2- Com o auxílio do ímã, posicione a esfera na marca x0 = 0 mm;

4.3- Libere a esfera, ligue o cronômetro e pare-o quando a esfera passar pela marca x = 400 mm. Anote

na tabela 1 a posição ocupada pelo móvel, o tempo transcorrido e suas respectivas incertezas

experimentais.

(meça 5 vezes e tire a média para cada experimento para poder minimizar o erro experimental)

4.4- Calcule a velocidade média da esfera no percurso entre 0mm e 400mm.

4.5- Prepare o cronômetro e incline o conjunto (plano inclinado), fazendo com que a bolha de ar vá

para a posição 400mm. Torne a apoiar o conjunto na mesa, cronometre e acompanhe o movimento da

bolha até a posição 0mm. Anote os dados na tabela 1;

4.6- Para o movimento uniforme define-se uma função horária (função movimento) expressa por:

x(t)=x0+vt, onde está implícito que t0=0s. Identifique os parâmetros dos movimentos da esfera e da

bolha e escreva suas funções movimento;

4.7- Usando as funções movimento da esfera e da bolha calcule o instante de tempo e a posição em que

elas irão se encontrar;

4.8- Utilizando os dados da tabela 1, trace em um mesmo par de eixos, em um papel milimetrado, o

gráfico das funções horárias da esfera e da bolha

5 – Responda as questões seguintes: 5.1- Qual o significado físico da inclinação da reta no gráfico x versus Δt ?

R: A inclinação da reta no gráfico x versus t representa a velocidade

5.2- Qual o significado físico da inclinação da reta no gráfico v versus Δt ?

R: A inclinação da reta no gráfico v versus Δt representa a aceleração

5.3- Qual o significado físico da área sob o gráfico de v versus Δt ?

R: A área sob o gráfico o gráfico v versus Δt representa deslocamento

5.4 – A função horária de um MRU é: x = x0 + vt. Usando os dados da tabela 1, calcule a velocidade média da esferae escreva a função horária do movimento