Relatório Física Experimental I - MRU e MRUV

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- Para o Movimento Uniformemente Variado

Usando um trilho de ar a uma inclinação de 3º com a horizontal, que simula uma superfície sem atrito, foram medidos os tempos necessários ao deslocamento entre os quatro trechos do trilho, repetindo o procedimento cinco vezes. Logo, os cinco valores encontrados para cada trecho foram organizados em uma tabela e, em seguida, calculou-se o tempo médio para cada segmento e o desvio padrão da média. Posteriormente, com tais dados experimentais, construiu-se um gráfico, no papel milimetrado, do espaço em função do tempo. No entanto, como no movimento uniformemente variado a função d(t) é do segundo grau, sua expressão gráfica é uma parábola, e, portanto, houve a necessidade de linearizar o gráfico. Para isso, as médias dos tempos de cada trecho do trilho, foram elevadas ao quadrado e assim, construiu-se um gráfico da distância em relação ao tempo ao quadrado (d x t²). Por fim, calcularam-se os coeficientes angular e linear da reta.

- RESULTADOS E DISCUSSÕES

1ª parte:

Quando o disparador foi acionado, os cronômetros, que estavam devidamente zerados, começaram a contagem do tempo. Os valores obtidos dos tempos assim como o espaço entre as fotocélulas estão representados na tabela abaixo, além das médias dos tempos somado com o desvio padrão da média, ou seja o valor absoluto, e o desvio avaliado da régua adotado como a incerteza dos espaços.

Medida

d1(m)

0,178 ± 0,005

d2(m)

0,177 ± 0,005

d3(m)

0,183 ± 0,005

d4(m)

0,184 ± 0,005

t1(s) ± 0,09

t2(s) ± 0,09

t3(s) ± 0,09

t4(s) ± 0,09

1

1,055

1,039

1,065

1,110

2

1,067

1,065

1,099

1,139

3

1,090

1,092

1,121

1,163

4

1,563

1,528

1,544

1,630

5

1,310

1,297

1,320

01,384

Média

( ⃙1)[pic 3]

1,217 ± 0,09

1,204 ± 0,09

1,229 ± 0,09

1,285 ± 0,09

Tabela 1 - Dados obtidos: MRU

A tabela 2 representa as combinações dos espaços entre as fotocélulas e a média de cada tempo somados cada qual com suas devidas combinações juntamente com as incertezas.

d (m)

t (s)

d1

0,178 ± 0,005 m

t1

1,217 ± 0,09 s

d1+d2

0,355 ± 0,01 m

t1+t2

2,421 ± 0,18 s

d1+d2+d3

0,538 ± 0,015 m

t1+t2+t3

3,650 ± 0,27 s

d1+d2+d3+d4

0,722 ± 0,02 m

t1+t2+t3+t4

4,936 ± 0,36 s

Tabela 2 - Somas das medidas: MRU

Com os dados da tabela 2 montou-se um gráfico de ‘’d’’ em função de “t’’que está representado logo abaixo.

[pic 4]

Figura 1 - Gráfico d x t: MRU

O gráfico obtido é representado por um função do 1º grau, que tem como equação genérica , e a partir do gráfico e de dois pontos distintos e seus correspondentes definimos a equação que representa a reta.[pic 5]

Utilizando os pontos 1.217 e 2.4212 obtemos um sistema de duas equações e duas incógnitas onde e , resolvendo o sistema encontramos valores para a e b , que são respectivamente e .Portanto a melhor a equação que representa o gráfico é .No entanto a nossa prática foi estudar o movimento retilíneo uniforme, que tem como equação característica . Portanto podemos comparar a equação obtida com a equação característica e obtemos que que representa a prática realizada no trilho de ar, onde adotamos que o carrinho partiu do ponto 0.[pic 6][pic 7][pic 8][pic 9][pic 10][pic 11][pic 12]

Sabemos que o valor obtido para que foi de 0.147, representa o coeficiente angular da reta, ou então a tangente do ângulo que a reta faz com o eixo x. Na nossa prática esse coeficiente teve um significado físico que podemos perceber ao olhar a comparação entre as equações o obter que o nosso coeficiente angular representou a velocidade com a qual o trilho fez todo o trajeto. Ou seja a velocidade v com o que o corpo era ejetado se mantinha praticamente constante, pois não havia atrito significativo entre o trilho e o carrinho. Está característica confere ao movimento o título