Movimento Uniformemente Variado

MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO

1. OBJETIVOS

Estudar o movimento retilíneo uniformemente variado e obter experimentalmente as equações de movimento de um corpo a ele submetido.

2. CONCEITUAÇÃO TEÓRICA

O movimento uniformemente variado é aquele em que a velocidade do móvel varia de maneira uniforme, ou seja, que o módulo da velocidade aumenta ou diminui uniformemente caracterizando uma aceleração constante e diferente de zero.

3. EQUIPAMENTOS E MATERIAIS PERMANENTES NECESSÁRIOS

• Trilho de ar

• Cronômetro digital com fonte DC (0-12V)

• Sensores e STOP com suporte fixador

• Eletro-imã com dois bornes e suporte fixador

• Chave liga desliga com quatro bornes

• Roldana raiada com dois micro rolamentos e suporte fixador

• Duas massas aferidas de 20 g

• Porta-pesos 5g

• Cabos de ligação especial com 6 pinos banana

• Fonte de fluxo de ar e mangueira

• Carrinho e acessórios

4. MATERIAL DE CONSUMO NECESSÁRIO

Não há necessidade de material de consumo.

5. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

1. Comparando com a montagem do equipamento do MRU, foi retirado o sensor de START, passando o liga do cronômetro na chave liga desliga. Quando a chave for desligada o carrinho será liberado e o cronômetro ligado.

2. Conectar o cronômetro a chave liga desliga (START)

3. Colocar no porta pesos uma massa de (P = 0,343N, g = ). O barbante deve ter um comprimento suficiente para que o porta pesos não venha a tocar o chão no final do deslocamento estudado.

4. Posicionar o sensor de modo a existir entre a posição de repouso do carrinho e o sensor S2 (STOP) uma distância igual a 0,150m. (Este deslocamento deve ser medido entre o pino central do carrinho e o centro do sensor (S2) STOP.

5. Ligar o Eletro-imã colocando o carrinho em contato com ele.

6. Zerar o cronômetro.

7. Desligar o Eletro-imã liberando o carrinho e anotar na tabela o tempo indicado no cronômetro.

8. Repetir os passos colhendo três valores de tempo para o mesmo deslocamento anotando na tabela e calcular o tempo médio.

9. Calcular a aceleração do movimento.

10. Calcular a velocidade final para o deslocamento de 0,100m.

Nº

(m)

(m)

(m)

(s)

(s)

(s)

(s)

(s)

(m/s2)

( )

( )

01 0,280 0,480 0,200 0,523 0,524 0,526 0,524 0,274 1,455 0 0,762

02 0,280 0,580 0,300 0,652 0,653 0,651 0,652 0,425 1,411 0 0,920

03 0,280 0,680 0,400 0,754 0,755 0,754 0,754 0,570 1,407 0 1,061

04 0,280 0,780 0,500 0,846 0,848 0,844 0,846 0,715 1,397 0 1,182

05 0,280 0,880 0,600 0,926 0,927 0,928 0,927 0,859 1,396 0 1,294

06 0,280 0,980 0,700 1,005 1,003 1,004 1,004 1,012 1,389 0 1,395

6. CONCLUSÃO

Através da atividade, foi possível concluir apesar do objeto ter percorrido uma pequena distância, foi possível obter informações distintas sobre a velocidade e aceleração do mesmo, em instantes diferentes.

O equipamento utilizado para a realização da atividade foi o trilho de ar, cuja função é a diminuição dos atritos, fazendo com que o corpo se desloque sobre um jato de ar comprimido e não entre em contato direto com a superfície do trilho. Quando o corpo passar pelo primeiro sensor o cronômetro é acionado ao passar pelo segundo sensor o cronômetro é desligado.

Analisando o sistema do corpo, notou-seque o objeto foi acelerado devido à ação da tração no fio ocasionada pelo peso de corpo suspenso preso à extremidade do fio, pois só existe aceleração quando uma força atua. (força gravitacional). Quando o corpo toca o chão entra em ação a força atrito o que altera nosso resultado. Quando a força atrito anula a aceleração da gravidade temos movimento. Quanto à força atrito não for capas de anular a aceleração da gravidade teremos no sistema uma aceleração constante resultante (MRUV).

A aplicação da Segunda Lei de Newton, que é a Lei de Princípio Fundamental da Dinâmica, em que é possível medir a aceleração de um corpo se forem conhecidas a massa e a força resultante do mesmo, é explicada nesse estudo da seguinte forma: quando o carrinho passa sobre o trilho com aceleração constante devido ao peso do corpo suspenso na extremidade do fio é possível determinar a aceleração gravitacional local, calcular essa aceleração adquirida por um sistema sob a ação de uma força constante, além de verificar que a aceleração adquirida por um corpo sob ação de uma força constante é inversamente proporcional à massa do corpo