Movimento Retilineo

7/17/2019 Movimento Retilineo

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RELATRIO DE FSICA EXPERIMENTAL

Tema: Movimento Retilneo Unifome

Fa!"l#a#e Pio D$!imo

Com%onente&: Danilo Danta& Ma!e#o

Lean#o Lima Ro!'a(l'ifi&ton Ro#i)"e& #a SilvaMaio A")"&to #e So"*a Pa#oRamon Ma!'a#o Sam%aio

T"ma: D+FData #e Ente)a: ,-./0.1/,,


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Fa!"l#a#e Pio D$!imo

En)en'aia Civil . El$ti!a

E2%eimento F&i!a E2%eimental

Aa!a3",- #e Setem4o #e 1/,,


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n#i!e

Relat5io Tt"lo 6 Detemina78o #o Movimento atav$& #o De&lo!amento e #o Tem%o O43etivo& Into#"78o 6 fa*e e2%lana78o &o4e me#i#a& #e tem%o e %o&i78o9 e mo&ta

"e ela& !onve)em %aa a #etemina78o #o& movimento&+ Mateial Utili*a#o 6 ;#e&!i78o< F"n#amenta78o Te5i!a 6 A%e&enta78o #o& !on!eito& elativo& ao

e2%eimento:

Po!e#imento e Re&"lta#o& Into#"78o F"n#amenta78o Te5i!a INTRODU=>O FUNDAMENTA=>O TERICA MATERIAL UTILI?ADO Til'o #e A Tena Con@meto Pa"meto

PROCEDIMENTOS E RESULTADOS


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Relatrio

Ttulo Determinao do Movimento atravs do Deslocamento e do Tempo

Objetivos Definir, atravs das medidas feitas, o movimento, se retilneo uniforme ouretilneo uniformemente variado !om o resultado das observa"es, escrever as e#press"es$erais relativa ao movimento do carrin%o de ar

&ntroduo fa'er e#planao sobre medidas de tempo e posio, e mostrar (ue elasconver$em para a determinao dos movimentos

Material )tili'ado *descrio+ Tril%o de -r. /strutura de metal em (ue o carrin%o ir0 deslocarse Trena. 1raduada em centmetros, com 233 cm de comprimento, atrelado ao tril%o de arpara efetuao das medidas !ron4metro. -cionado ao inicio do movimento, ele para ao passar pela fotoclula 5a(umetro. )tili'ado para determinar as distancias envolvidas no processo

6undamentao Terica -presentao dos conceitos relativos ao e#perimento. 6rmulas !onceitos tericos /s(uema de /(uipamentos

-ne#os

5rocedimento e Resultados !omo foi feito Mudana no es(uema de medidas Tabela e $r0ficos 7alores calculados

&ntroduo. 8esta seco colocase o problema abordado, ressaltando sua import9ncia :uae#tenso varia proporcionalmente ; do te#to completo, no ultrapassando em $eral, ncia, um es(uema ou foto$rafia da instalao e?ou e(uipamentos edemais informa"es necess0ria ; compreenso do trabal%o 6re(@entemente umae#peri>ncia testada para provar uma teoria ou apro#ima"es dela decorrentes /nfim, paratestar um modelo Outras ve'es, utili'ase uma teoria j0 suficientemente testada tendo emvista uma aplicao 8esta parte, devese colocar os resultados tericos (ue so relevantespara o trabal%o /m $eral, no so feitas dedu"es, mas os aspectos da teoria utili'ada*rela"es matem0ticas, afirma"es etc.+ so discutidos Devese e#plicitar cada $rande'autili'ada e o si$nificado fsico das rela"es usadas, fa'endo uso de referencias onde a teoria


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foi desenvolvida *livros, apostilas, relatrios, arti$os+

INTRODU=>O

Observe a nature'a 8ela tudo se move, no s os animais (ue $eram seus prpriosmovimentos, mas tambm os ve$etais e minerais, movidos pelo vento e 0$ua, as fol%as eos $al%os das 0rvores, as pedras (ue rolam nos leitos dos rios, os $ros de areia nosdesertos e praias

)ma estrela imensa como o :ol tem v0rios tipos de movimento O mesmoacontece com a Terra, a Aua e todos os planetas e estrelas -t os roc%edos mais pesados eas $randes cordil%eiras se movem

Tambm no mundo dos seres muito pe(uenos nada est0 parado :e usarmos ummicroscpio, podemos ver, por e#emplo, os minBsculos seres vivos movendose em uma$ota dC0$ua, ou os movimentos do citoplasma de nossas clulas

/mbora no se consi$a v>los nem com a ajuda dos mel%ores microscpios, de tope(uenos (ue so, os 0tomos (ue comp"em os corpos tambm esto em constantemovimento Todos os $ases, l(uidos e slidos so formados por 0tomos ou molculas emcontnuo movimento ual(uer material, por mais duro (ue seja *como por e#emplo oferro+ formado por 0tomos (ue esto vibrando continuamente

8os 0tomos e#istem partculas mil%ares de ve'es menores (ue o prprio 0tomo,c%amadas eltrons, (ue $iram em $rande velocidade ao redor de nBcleos centrais

O conceito de movimento, bem como a sua analise, de import9ncia fundamentalpara a fsica 5ara um primeiro dia$nstico, o ideal e (ue se compreenda o movimento emsi e no os fatores (ue levaram o corpo, ou partcula, a tal situao, ou seja, o estudo daCinemtica.

5ara tanto devem ser levados em considerao dois outros elementos, (ueconver$em para a definio de movimentoE o tempo e o comprimento

- medida de tempo familiar Todos ns con%ecemos o se$undo, o dia, a semana, om>s, o ano, o sculo Tudo isto est0 baseado num Bnico princpio simples. contar 5aramedir intervalos de tempo, os fsicos contam simplesmente os se$undos decorridos Todointervalo de tempo pode ser e#presso como um certo nBmero de se$undos F ;s ve'esconveniente usar dias, da mesma forma como ;s ve'es conveniente contar dB'ias emlu$ar de unidades )m dia a abreviatura de GHI33 se$undos &ntervalos de tempomenores (ue um se$undo devem ser contados por fra"es de se$undo

Durante v0rios sculos o %omem vem aprimorando o seu mtodo de medir a$rande'a fsica comprimento -pesar disso, s aps a Revoluo 6rancesa foi desi$nado ometro como sendo J3 Kda distancia entre o 5lo 8orte e a Ain%a do /(uador, ao lon$o domeridiano de 5aris !om o avano das tecnolo$ias e das necessidades inerentes ao processoevolutivo, estes referenciais so mudados e %oje o metro se baseia no comprimento de ondade uma radiao luminosa caracterstica emitida por 0tomos de !ript4nio GH *Lr+ Definiu se o metro como sendo i$ual a JH


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FUNDAMENTA=>O TERICA

O referido e#perimento foi desenvolvido visando a comprovao e an0lise de

conceitos j0 previamente estabelecidos8o movimento unidimensional, o corpo desloca se em apenas uma direo, tendoassim apenas J *uma+ vari0vel de posio e J *%um+ referencialE a posio de um corpo emmovimento no instante t, descrita pela abscissa correspondentex(t).

De modo an0lo$o, temos como referencial no e#perimento, a trena e o Ncarrin%ocomo corpo 5ara se conse$uir a velocidade mdia v do sistema em movimento uniforme*onde a velocidade constante+, fa' se utili'ar a frmulaE

v = s/

t = x (t2) - x (t1) / t2- t1 (1)

Lei Horria do Movimento Retilneo Uniforme

x(t) = x0 v(t - t0) (2)

!onvencionalmente mede se a velocidade em m?s *metros por se$undo+, mas paraeste e#perimento est0 sendo utili'ado o centmetro*cm+ ao invs do metro*m+, por (uest"esdid0ticas

O $r0fico para este movimento uma reta, onde o ei#o das ordenadas representa avariao do deslocamento, sendo este i$ual a dist9ncia percorrida, e o ei#o das abscissas avariao do tempo, conforme apresentado a se$uir,

X

T0

ual(uer movimento retilneo no uniforme c%ama se Nacelerado -(ui, avelocidade ir0 variar em um determinado tempo t 5ortanto a velocidade instant9nea,eventualmente pode diferir da velocidade mdia para um valor ti 5ara este movimento a

e(uao *J+, ainda v0lida e o seu $r0fico pode ser representado da se$uinte formaE


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X

T0

7elocidade instant9nea i$ual ; velocidade mdia em um intervalo de temposuficientemente pe(ueno para (ue a velocidade real da partcula no sofra altera"essi$nificativas, ou seja t PQ 3

v = Lim !v" = dx/dt#t = t0 t =" $

1eometricamente a v corresponde a tan$ente ; curva no instante t i,

X

T0

Ou seja, a derivada de # em relao a t em um ponto t0.

:e$ue abai#o es(uema da instalao e e(uipamentos utili'ados, para comprovaodas rela"es matem0ticas acima relacionadasE

Cronometro Disparador

Trilho de Ar

Portas Fotoeltricas

Trena

"Carrinho"

h

Bomba de Ar

MATERIAL UTILI?ADO


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Til'o #e A

O tril%o de ar era, especificamente, a trajetria do carrin%o O tril%o contem orifciosna sua parte superior, onde uma Nbomba de ar, acoplada a uma de suas e#tremidades libera

ar, ajudando na suspenso do Ncarrin%o, (ue movimenta se sem atrito consider0vel 8aoutra e#tremidade, um disparador comp"e o conjunto, %avendo tambm uma trena (ueajuda na obteno dos resultados do deslocamento

Tena

)tili'ada na obteno dos valores referentes ;s distancias entre dois pontos sobre otril%o de ar, tais como comprimento do Ncarrin%o, espao entre as fotoclulas ecomprimento total do sistema 1raduada em cm *centmetros+, estava acoplada ao tril%o dear, com fai#a de operao de 3 a 233 cm

Con@meto

O cron4metro utili'ado para determinao do tempo decorrido entre a ori$em datrajetria e os pontos determinados, durante o movimento, di$ital com duas portasfotoeltricas -s fotoclulas so sensores, nos (uais (uando o carrin%o intercepta o fei#e dela'er, a conta$em do cron4metro, (ue inicia se automaticamente no disparo, interrompida determinando assim o tempo na casa de milisse$undos.

Pa"meto

)tili'ado para determinao da posio da fotoclula de acordo com a ori$em da

trajetria Tambm utili'ado para determinao dos erros observacionais

PROCEDIMENTOS E RESULTADOS

O dado e#perimento fora reali'ado em duas fases, portanto, para uma mel%orcompreenso os procedimentos foram apresentados separadamente, e#cluindo se ai osinerentes aos dois processos

, fa&e &nicialmente o tril%o foi nivelado atravs de parafusos e#istentes nos ps domesmo, para (ue a componente no e(uilibrada do peso no atrapal%e na movimentao

do corpo O carrin%o foi liberado em repouso no centro do tril%o, aps a estabili'ao dacorrente de ar uando ele no mais se movia o tril%o estava calibrado idealmente

6eito o ajuste, li$a se a Nbomba de ar, em sua potencia m0#ima, fa'endo com (ueo carrin%o de pl0stico permanecesse suspenso sob o tril%o

-s portas fotoeltricas foram alocadas de acordo com o roteiro do e#perimento,tomando por ori$em a e#tremidade do Ncarrin%o a uma dist9ncia de apro#imadamente 3cm, H3 cm, 3 cm, J23 cm, J


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novamente aferidos - dist9ncia das portas, bem como a marcao da ori$em do sistema,foi obtida com a ajuda do pa(umetro, (ue era alin%ado perpendicularmente ; trena .

-cionado o disparador, os cron4metros, (ue estavam devidamente 'erados,comeavam a conta$em do tempo ate (ue a porta fotoeltrica fosse acionada e parasse aconta$em em uma determinada marca /m cada valor de tempo percorrido anotava se os

nBmeros na tabela fornecida pelo professor - velocidade vcom (ue o corpo era ejetado semantin%a praticamente constante, pois no %avia atrito si$nificativo entre o tril%o e oNcarrin%o /sta caracterstica confere ao movimento o ttulo de Movimento Retilneo)niforme *MR)+

1 fa&e 5ara esta etapa se fe' necess0ria a elevao da altura %, representada na6i$ura & *ver p0$ina

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