O movimento dos corpos, sobretudo dos corpos celestes

...

Para que fosse possível criar o MRUA, o centelhador foi inclinado com o auxílio de um bloco de madeira que serviu como apoio para a parte articulada do trilho, mantendo a inclinação.

O carro de metal foi colocado em movimento através do fluxo de ar das chapas de metal, para o MRU o carro de metal fez seu movimento na horizontal, já para o MRUA o centelhador foi inclinado não sendo necessário a utilização de pesos na base do centelhador.

Resultados e Discussões

abaixo:

---------------------------------------------------------------

MRU

Com a ajuda do programa Tracker, os dados foram registrados, conforme a foto

---------------------------------------------------------------

[pic 7]

Figura 4 – Imagem dos dados registrados pelo Tracker

Embora o programa tenha dado os dados completos, em uma análise manual poderia utilizar as equações abaixo, para cálculo do tempo médio e velocidade:

tm(s) =

---------------------------------------------------------------

t1 + t2 + t3 (tempo médio) Vm = Δx

3 tm[pic 8][pic 9]

---------------------------------------------------------------

(velocidade média)

Após os dados fornecidos pelo Tracker, observa-se que os espaços variam igualmente com a variação de tempo, fazendo com que a velocidade seja constante, com isso se conclui que o movimento estudo é o MRU – Movimento Retilíneo Uniforme que é definido pela equação abaixo:

S = V . t + S0

Com a utilização do programa SciDavis foi construído o gráfico do espaço em função do tempo, sendo determinados os coeficientes angular e linear.

---------------------------------------------------------------

[pic 10][pic 11][pic 12]

Figura 5 - Espaço x Tempo MRU

MRUA

Com a ajuda do programa Tracker, os dados foram registrados, conforme a foto

abaixo:

[pic 13]

Figura 6 – Imagem dos dados registrados pelo Tracker

A aceleração média foi calculada como a razão entre duas velocidades médias sucessivos e o respectivo intervalo de tempo (100 ms) – Também poderíamos obter as acelerações médias pela razão entre os deslocamentos e o quadrado do tempo transcorrido.

Tomando a média das velocidades em cada intervalo de tempo, e efetuando os cálculos necessários, obtém-se o valor da aceleração média igual a:

---------------------------------------------------------------

am = (0, 84 ± 0,13) m/s

A incerteza obtida acima é de 15,5% do valor encontrado para a aceleração média. Porém, veremos adiante que o valor encontrado aqui esta muito distante do valor verdadeiro: ou seja, trata-se de uma medição com certa precisão mas de exatidão (ou acurácia) muito baixa.

Para o caso do MRUA, teremos a relação:

V = Vo + a . Δt

Notar que este valor é o valor mais aceitável para a aceleração sofrida pelo móvel, pois leva em consideração a distribuição de todos os pontos obtidos no experimento, como também a sua dispersão em relação ao valor verdadeiro, ou seja, aquele que recairia sobre a curva ajustada para o modelo físico adotado (levando em consideração as aproximações).

Conclusões

Pela análise dos dados obtidos e com a ajuda dos gráficos, conclui-se que o movimento do móvel não sofreu alteração em sua velocidade durante o deslocamento. O colchão de ar conseguiu simular de modo eficaz, como seria a movimentação de corpos no espaço, se não houvesse atrito entre as partes envolvidas.

Pôde-se perceber que o movimento retilíneo do carro de metal foi com uma velocidade média constante e, portanto não houve acelerações que alterassem o valor da velocidade do móvel. Nesse caso foi possível presenciar um Movimento Retilíneo Uniforme (MRU), onde a velocidade do móvel não variou, ou apresentaram variações mínimas que estavam dentro da faixa de valores em que o movimento mantém a mesma velocidade.

A aprendizagem foi elaborada de maneira didática, envolvendo a prática laboratorial, proporcionando o aprendizado em torno das noções de espaço, variação de tempo e espaço, intervalos de tempo e velocidade, sendo medidas as grandezas físicas disponíveis.

---------------------------------------------------------------

A partir da utilização do programa Tracker, obteve-se a coleta de dados para serem criados os gráficos. A identificação do MRU foi feita com a criação do gráfico Deslocamento versus Tempo.

Diferente do primeiro experimento onde somente o peso do móvel era utilizado no deslocamento, no caso do MRUA, já teve uma inclinação sobre o centelhador para que fosse determinada a variação de aceleração. Pode-se perceber que a velocidade muda, podendo ser comprovada com os dados colocados nos gráficos mostrados no texto.

O experimento permite que ocorra um aprendizado ao manusear o trilho de ar, que exerce a função de minimizar as forças de atrito, fazendo com que o carrinho se desloque sobre um jato de ar comprimido, não entrando em contato direto com o trilho. Ao passar pelos pontos, o Tracker registra os dados experimentais.

A aceleração só ocorre quando existe uma força atuante (gravitacional), isso foi observado no plano inclinado, quando o corpo (carrinho) toca o trilho existe um atrito, quando essa força não anula a aceleração da gravidade têm-se um aceleração constante originando o MRUA.

Referências Bibliográficas

- Young, D. Hugh; Freedman, A. Roger. Física