Relatório - Aula 01 - Movimento Retilineo Uniforme
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UNIVERSIDADE DE UBERABA
ENGENHARIA CIVIL
FÍSICA EXPERIMENTAL I
AULA 01 – MOVIMENTO RETILINEO UNIFORME
Prof.: Valdir Barbosa da Silva Júnior
Alunos: Alailton Melo de Messias
Aristides de Castro Sales Neto
Emanoel Renato Taveira Nascimento
Fabricio Gomes Menezes Porto
Wlisses da Silva Lima
Uberaba MG
16 ags 2012
1. INTRODUÇÃO
Estudar o movimento retilíneo uniformemente variado e obter
experimentalmente as equações de movimento de um corpo a ele submetido.
2. MATERIAL UTILIZADO
o Trilho de ar
o Cronômetro digital com fonte DC (0-12V)
o Sensores Start e Stop com suporte fixador
o Eletro-imã com dois bornes e suporte fixador
o Chave liga desliga com quatro bornes
o Roldana raiada com dois micro rolamentos e suporte fixador
o Duas massas aferidas de 20 g
o Porta-pesos 5g
o Cabos de ligação especial com 6 pinos banana
o Fonte de fluxo de ar e mangueira
o Carrinho e acessórios
3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Os conceitos utilizados para a elaboração deste relatório foram obtidos a partir
das aulas ministradas pelo professor Valdir Barbosa. Os conceitos utilizados para a
obtenção deste relatório foram:
o Anotar os intervalos de tempo ( , e ) devidamente gasto pelo carrinho ao
passar pelos dois sensores.
o Calcular a variação do espaço percorrido, através da seguinte fórmula:
0
o Calcular o tempo médio gasto = ( + + ) / 3
o Calcular a velocidade gasta em cada trecho através da seguinte fórmula:
4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
1. O equipamento utilizado é o chamado Trilho de Ar, sua montagem é
esquematizada conforme a figura abaixo.
Esse tipo de equipamento é projetado para minimizar as forças de atrito, fazendo com
que o corpo se desloque sobre um jato de ar comprimido e não entre em contato direto
com a superfície do trilho. O corpo que desliza sobre o colchão de ar é chamado aqui de
carrinho. Ao longo das duas faces do trilho onde se apoia o carrinho, existem orifícios
com diâmetros da ordem de décimos de milímetro por onde sai o ar comprimido
proveniente de um compressor externo. O Trilho de Ar é colocado inclinado em relação
à horizontal, de modo que o carrinho possa descer por ele sob a ação de sua força peso.
Para completar a montagem do equipamento devemos dar ao trilho uma inclinação tal
que o atrito seja compensado. Quando o carrinho passar pelo primeiro sensor o
cronômetro é acionado ao passar pelo segundo sensor o cronômetro é desligado.
2. Colocar o Eletro-imã no extremo do trilho e fazer um ajuste para que o carrinho
fique com uma posição inicial igual a 0,350 m.
3. Posicionar o primeiro sensor que aciona o cronômetro na posição (posição
inicial) e conectar o cabo ao terminal START (S1) do cronômetro.
4. Posicionar o segundo sensor que desliga o cronômetro na posição x = 0.450m
(posição final) e conectar o cabo ao terminal STOP (S2) do cronômetro.
5. A distância entre os sensores representa o deslocamento do carrinho : 0.100m
6. Colocar a roldana na outra extremidade do trilho e o peso de 35g na extremidade
do fio.
7. Ligar o Eletro-imã à fonte de tensão variável deixando em série a chave liga
desliga.
8. Fixar o carrinho no Eletro-imã e ajustar a tensão aplicada ao Eletro-imã para que
o carrinho não fique muito fixo. Colocar uma massa de: valor dado em sala de
aula na extremidade do barbante. (OBS.: A massa na ponta do barbante tem que
cair no chão antes que o carrinho passe pelo primeiro sensor).
9. Desligar o Eletro-imã liberando o carrinho e anotar o tempo indicado pelo
cronômetro.
10. Repetir os passos colhendo três valores de tempo para o mesmo deslocamento,
anotando na tabela e calcular o tempo médio.
11. Reposicionar o segundo sensor aumentando a distância entre os dois sensores
em 0,100m e completar a tabela abaixo, repetindo para cada medida os
procedimentos acima.
12. Repetir os mesmo processos só que agora com um peso de 55g.
5. RESULTADOS E ANÁLISES
Tabela 01
Massa Nº (m) (m) (m) (s) (s) (s) (s)
35g
01 0.35 0.45 0.10 0.221 0.219 0.221 0.2203
02 0.35 0.55 0.20 0.435 0.438 0.439 0.4373
03 0.35 0.65 0.30 0.671 0.671 0.670 0.6706
04 0.35 0.75 0.40 0.914 0.915 0.918 0.9156
05 0.35 0.85 0.50 1.161 1.153 1.151 1.155
Tabela 02
massa Nº (m) (m) (m) (s) (s) (s) (s)
50g 01 0.35 0.45 0.10 0.188 0.187 0.194 0.190
02 0.35 0.55 0.20 0.383 0.378 0.377 0.379
03 0.35 0.65 0.30 0.569 0.567 0.570 0.569
04 0.35 0.75 0.40 0.759 0.770 0.759 0.763
05 0.35 0.85 0.50 0.951 0.969 0.948 0.944
Qual o significado físico do coeficiente angular? Que considerações podem ser feitas
sobre os declives das retas?
Resposta: O coeficiente angular esta relacionado à aceleração, sendo este o que faz
variar a velocidade.
Qual o significado do coeficiente linear? Comparando-o com o valor da posição inicial
(dentro da tolerância de erro admitida de 5%), pode-se dizer que são iguais ou
diferentes?
Resposta: O coeficiente linear esta relacionado à velocidade inicial do corpo durante o
movimento. A velocidade final pode ser igual a velocidade inicial, desde que não
aceleração no movimento.
Gráfico de Velocidade x Tempo
Qual o significado físico da área sob o gráfico de Velocidade x Tempo?
Resposta: O significado físico da área representa o espaço percorrido no intervalo de
tempo apresentado.
6. CONCLUSÕES
As conclusões obtidas, já eram esperadas, durante o processo de realização
experimental. Iria ser realizado os cálculos de tempo médio e velocidade para cada caso.
Não houve nenhum ponto discordante ou controverso do resultado esperado.
7. BIBLIOGRAFIA CONSULTADA
HALLIDAY, David. Fundamentos de Física. 8 ed. vol.1, 2009. 368p.