Movimento Retilineo Com Aceleraçao Constante

MOVIMENTO RETILÍNEO COM ACELERAÇÃO CONSTANTE

Introdução:

O estudo da física tem como princípio conhecer fenômenos e suas características. Um dos mais simples e importante fenômeno é o movimento em linha reta. O movimento retilíneo pode ser conceituado como um movimento de uma partícula em relação a um referencial, descrito ao longo de uma trajetória retilínea (reta). Sendo assim, podemos considerar como um movimento retilíneo um deslocamento na horizontal (exemplo: um movimento de uma motocicleta), ou também na vertical (exemplo: o lançamento de um dado).

Existem dois tipos principais de movimento retilíneo, o Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) e Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV). O primeiro tem como característica uma velocidade constante, já o segundo possui aceleração constante, logo sua velocidade varia em relação ao tempo nas mesmas proporções. Este último será o assunto do presente experimento.

Quando a velocidade de uma partícula varia, diz-se que a partícula sofreu uma aceleração (ou foi acelerada). Para movimentos ao longo de um eixo, essa velocidade possui uma inclinação constante e linear, portanto seu gráfico é uma reta. Já o gráfico da posição terá uma trajetória curva, pois a sua inclinação varia conforme o decorrer do tempo. E o gráfico da aceleração permanecera constante durante todo intervalo de tempo.

A execução deste experimento será possível com a ajuda de um software capaz de captar os resultados das grandezas de posição, velocidade e aceleração em forma de gráficos. Possibilitando assim um melhor estudo e análise deste tipo especial do Movimento Retilíneo.

Objetivo

Essa aula foi sobre a análise do movimento de um carrinho ao percorrer um trilho, sendo que o movimento era gerado pela força de nós alunos. O experimento nos mostrou como o atrito, por menor que seja, influencia nos gráficos do experimento, tivemos a oportunidade de ver que aquele mundo de gráficos perfeitos dos livros, se restringia a teoria, na prática os gráficos são um pouco diferentes.

Materiais

• Sensor de movimento

• carrinho e trilho

• Interface

• Software LabPro

Procedimento

Primeiramente verificamos se a aparelhagem do experimento estava bem montada, verificando o carrinho, o trilho, o software e o sensor de movimento. Após essa checagem, colocamos o carrinho do lado mais baixo do trilho e selecionamos a opção “Collect” no LabPro, após um segundo demos um empurrão no carrinho, fazendo-o subir suavemente pelo trilho e depois retornar. Com isso conseguimos os gráficos de posição x tempo, velocidade x tempo e aceleração x tempo no software. Fizemos os ajustes necessários em cada gráfico, para deixar o posição x tempo parecendo uma parábola, o velocidade x tempo parecido com uma reta com inclinação e o aceleração x tempo parecido com uma reta sem inclinação.

Repetimos o experimento por mais cinco vezes, obtendo seus respectivos gráficos e fazendo seus devidos ajustes.

Discussões

Á medida que um móvel descreve um movimento com aceleração constante, sua posição varia sobre a trajetória. No instante T0 = 0, o móvel ocupa uma posição dada pelo espaço inicial S0 ; num instante posterior T, a posição do móvel corresponde ao espaço S.

Então, a variação do espaço ∆s, sofrida pelo móvel, pode ser calculada através da área (A) no gráfico da velocidade em função do tempo.

Sabendo que ∆s =S –S0, então: V = V0 + α.t

A função horária do movimento uniformemente variado é de segundo grau. O espaço inicial S0, a velocidade V0 e a aceleração α são constantes para cada movimento.

Sendo de segundo grau a função horária do MUV, o gráfico do espaço s em função do tempo t é uma parábola. A concavidade da parábola é determinada pelo sinal da aceleração (como α>0 concavidade da parábola virada para baixo). O vértice da parábola corresponde