RELATÓRIO DE FÍSICA Nº 03 MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE

VARIADO

2014

INTRODUÇÃO

O relatório a seguir visa demonstrar por meio de experimentos o movimento retilíneo uniformemente variado, um exemplo deste movimento seria uma pedra caindo de um certa altura, ou então um carro freando ao ver um sinal vermelho.

OBJETIVOS

- Simular o movimento retilíneo uniformemente variado;

-Observar e analisar o tempo de percurso dos carrinhos.

MATERIAIS

-Trilho de ar;

-Gerador de fluxo de ar;

-Cronômetro digital;

-Planador (carrinhos);

-Fita métrica;

-Elásticos;

-Eletro imã;

-Roldana;

-Linha.

RESULTADOS OBTIDOS E ANÁLISE DOS RESULTADOS

A partir dos materiais disponíveis em laboratório, determinamos o tempo(t) que o carrinho demorava para percorrer um certa distância entre os sensores.

Seguem os dados no seguinte Quadro 1 abaixo:

S(cm) t1(s) t2(s) t3(s)0,00 ± 0,05 0,000 ± 0,001 0,000 ± 0,001 0,000 ± 0,001

15,00 ± 0,05 0,824 ± 0,001 0,837 ± 0,001 0,831 ± 0,00130,00 ± 0,05 1,195 ± 0,001 1,208 ± 0,001 1,201 ± 0,00145,00 ± 0,05 1,507 ± 0,001 1,520 ± 0,001 1,514 ± 0,00160,00 ± 0,05 1,773 ± 0,001 1,786 ± 0,001 1,779 ± 0,001

Quadro 1 – Dados do Experimento

Com os dados acima montamos o Quadro 2 a seguir, com as médias dos tempos para cada posição, juntamente com o desvio:

S(cm) Média t Desvio0 0,000 0

15 0,831 0,00730 1,201 0,00745 1,514 0,00760 1,779 0,007

Quadro 2 – Médias de t e Desvio.

A partir dos dados do Quadro 2, montamos o seguinte Gráfico 1 - S x Média t:

0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 1.400 1.600 1.800 2.0000

10

20

30

40

50

60

70

Gráfico S x Media t

Gráfico 1 – S x Média t

Para melhor o gráfico acima, o mesmo foi linearizado, através do Gráfico 2 - S x t² a seguir:

0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.5000

10

20

30

40

50

60

70

f(x) = 18.860803646929 x + 1.36770527823118R² = 0.997514444423309

Gráfico 2 - S x t²

Gráfico 2 – S x t²

Como mostrado acima, traçando-se uma reta média, conseguimos a função y = 18,861x + 1,3677, ou seja:

S = 18,861 t² + 1,3677.

Como sabe-se, a partir da função do espaço podemos chegar na da velocidade, através da derivação da mesma. Derivando-se S = 18,861 t² + 1,3677, encontrou-se que a função da velocidade é:

v = 37,772t.

Com isso, montou-se o Gráfico 3 - v x t :

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 20

10

20

30

40

50

60

70

80

Gráfico V (cm/s) x t

Gráfico 3 – v x t

Derivando-se a função da velocidade (v = 37,772t), é possível chegar a aceleração do sistema, ou seja:

a = 37,772.

E seu respectivo gráfico, o Gráfico 3 – a x t:

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 20

5

10

15

20

25

30

35

40

Gráfico a x t

Gráfico 3 – a x t.

Como sabe-se, uma das equações que regem o MRUV é:

S = S0 + V0t + ½ at²

Com a análise dos dados obtidos acima, chega-se a conclusão que a equação do movimento do móvel é:

S = 1,3667 + ½ 37,776 t²;

S = 1,3667 + 18,886t² (cm)

CONCLUSÃO

Portanto, no movimento retilíneo uniformemente variado, a velocidade com que um corpo move-se, varia de acordo com uma taxa de aceleração constante, como em nossos experimentos na qual um corpo(carrinho) sujeito a uma força variou a velocidade de acordo com a aceleração de 3,772 cm/s².

Com base em todos os dados obtidos através dos gráficos e quadros, conseguimos concluir que a equação da trajetória do sistema é S(t) = 1,3667 + ½ 37,776 t²;

REFERÊNCIAS

Halliday, David; Resnick, Robert; Walker, Jearl. Fundamentos de Física - Vol. 1 - Mecânica, 356 pp.,7a Edição. Livros Técnicos e Científicos, 2006.