Movimento uniforme

RESUMO

Este experimento tem como objetivo estudar as características dos movimentos, nesse caso será estudado o movimento uniforme (MRUA)). Foram coletadas várias medidas como: variação do tempo, espaço, velocidade , das acelaracoes medidas calculamos a aceleração média.Para tanto fora convencionado uma divisão espacial de 0,1 metros em 4 intervalos de onde seriam marcados os respectivos tempos de passagem da esfera.

Após a coleta dos dados construímos tabelas e gráficos. Nessas tabelas e gráficos pudemos observar algumas peculiaridades, tal como a presença da aceleração devido ao ângulo do plano inclinado.

INTRODUÇÃO

Elaboramos uma experiência amparados de materiais específicos onde determinamos o ângulo que o plano faz com a horizontal e uma certa distância para calcularmos o tempo que o objeto leva para fazer o trajeto determinado. A partir desses dados coletados calculamos ainda a velocidade do objeto em um certo ponto, a partir disso constatamos que a velocidade mudava com o passar do tempo o que nos dá a idéia de movimento uniformemente variado.

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Um móvel que parte do repouso ( ), deve ser acelerado para adqirir velocidade. Se a aceleração é uniforme (constante), a velocidade cresce linearmente com o tempo.

Já o espaço percorrido, não varia mais linearmente com o tempo, pois a velocidade não é mais constante. Mas de que forma o espaço varia ? A experiência demonstrativa a seguir é uma forma de responder esta questão.

A experiência mostra que o espaço percorrido pelo móvel acelerado uniformemente depende do quadrado do tempo (o quadrado de uma quantidade é o produto desta quantidade por ela mesma). Assim, odemos escrever a importante relação matemática entre o espaço percorrido e o tempo do percurso :

(3)

É importante assinalar que o símbolo denota proporcionalidade, e não igualdade, portanto, é natural supor que a equação possui mais termos.

Para um móvel que parte da posição , como velocidade inicial e aceleração constante , no instante de tempo , sua posição noinstante de tempo será:

DESENVOLIMENTO PRÁTICO e MATERIAIS

Com os aparatos já montados iniciamos o experimento regulando os mesmo com as medidas pedidas. No experimento de movimento uniformemente acelerado regulamos o plano inclinado com aproximadamente 3 graus, coletamos todas as informações a fim de calcularmos a aceleracao em cada um dos intervalos pedidos.Foram utilizados uma plano inclinado com regulação angular, uma esfera e um cronometro maual.

Figura 01: Esquema do plano inclinado com regulação do anglo.

Foram demarcados quatro posições no decorrer da plano: p0 = 0, p1 = 100,p2 = 200 e p3 = 300 e por ultimo 400, todos os valores em milimetros. Em seguida soltamos , a partir do repouso,uma esfera em repouso de um marco 0 m no topo do plano, aferindo o intervalo de tempo gasto para a esfera rolar plano a baixo, até as posições demarcadas .Obtivemos assim quatro intervalos de tempo sendo que para cada posição, foram realizadas três repetições, bem como a média do tempo para cada posição e o calculo da velocidade media para cada posição, conforme apresentado na tabela 01

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Tabela 01: Resultado das medições dos intervalos de tempo e a média do tempo para cada

posição da bola no plano inclinado

ESPAÇO 100mm 200mm 300mm 400mm

T1 3,38 5,17 6,48 7,59

T2 3,54 5,31 6,59 7,72

T3 3,49 5,23 6,56 7,70

TM 3,47 5,23 6,53 7,67

Des. Padrao 0,081853 0,070237 0,0568624 0,07

VM(m/s) 0,028 0,038 0,045 0,052

Calculamos as velocidades para o ângulo dado e achamos a média, podemos observar que a velocidade média vai aumentando com o decorrer do tempo.

Com todos os dados obtidos construímos um gráfico y = f(x) onde consta a relação Vel x Tempo.

Nota-se que no movimento quanto maior o coeficiente angular maior a velocidade desenvolvida pelo objeto.

Calculo