Física - mruv

Física - mruv

(Parte 1 de 2)

MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME - MRU

Flávio André Raimundo Alves dos Santos MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO - MRUV

Relatório técnico apresentado como requisito parcial da disciplina Laboratório de Física Aplicada do curso de Engenharia Civil, coordenado pelo professor Calos Spartacus da Silva Oliveira.

1. INTRODUÇÃO3
2. OBJETIVOS3
3. NORMAS TÉCNICAS PERTINENTES4
4. EQUIPAMENTOS4
5. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL4
5.1 Movimento retilíneo uniforme4
5.2 Movimento Retilíneo Uniformemente Variado5
6. CÁLCULOS6
7. CONCLUSÃO6
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS7

1. INTRODUÇÃO

Neste experimento da cinemática investigam-se os movimentos unidimensionais de uma partícula, o movimento retilíneo uniforme e movimente retilíneo uniformemente variado utilizando-se o colchão de Ar Linear Hentschel XIV. 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, o que elimina o contato direto entre o corpo e a superfície do trilho, no qual ele desliza. O corpo que desliza sobre o colchão de ar é chamado de carrinho. Ao longo do trilho existem pequenos orifícios regularmente distribuídos por onde sai o ar comprimido fornecido por um gerador de fluxo de ar. Portanto o colchão de ar manterá o carrinho "flutuando" permitindo o seu movimento com um atrito muito reduzido.

Para investigar o movimento de uma partícula sujeito a uma resultante de forças nula, nivela-se o trilho de ar, situação na qual o peso do carrinho deslizante (a partícula) é contrabalançado pela força normal proporcionada pelo jato de ar. Nesta situação a resultante das forças ao longo da direção de movimento da partícula, a força de atrito, é bastante minimizada.

Em contrapartida, o movimento de uma partícula sob ação de uma força constante é obtido inclinando-se o trilho de ar em relação a horizontal, de modo que o carrinho desça por ele sob a ação da componente da força gravitacional, no carrinho, ao longo da direção do trilho.

2. OBJETIVOS

Este experimento tem como objetivo a determinação do módulo da velocidade escalar e da aceleração do móvel e ainda rever os conceitos básicos de movimentos unidimensionais, tais como: posição, velocidade e aceleração, e obter a dependência da posição em função do tempo dos movimentos MRU e MRUV. Após o experimento teremos condições de :

• Estudar as características físicas do movimento retilíneo uniforme (MRU) e de suas equações matemáticas; • Compreender o funcionamento de um trilho de colchão de ar;

• Observar e caracterizar o movimento retilíneo uniforme em um objeto móvel;

• Determinar distâncias e tempos através de régua e cronômetro;

• Determinação da velocidade média de um móvel através de medições de deslocamentos e intervalos de tempo; • Verificar que a velocidade média para deslocamentos iguais é igual à velocidade média para deslocamentos não iguais, para um móvel com movimento retilíneo e uniforme.

3. NORMAS TÉCNICAS PERTINENTES

Para este ensaio não foi encontra nenhuma norma técnica da ABNT, apenas tomamos como referencial livros técnicos e publicações de algumas Universidades Federais.

4. EQUIPAMENTOS

Colchão de Ar Linear Hentschel XIV Trilho de ar Ar Linear Hentschel 8203/MMECL Gerador de fluxo de ar Delapieve 8203-B/MMECL Carrinho deslizante Chave inversora normalmente aberta 8203-6/MMECL Cronômetro Digital Muccillo 8203-63/MMECL Sensores fotoelétricos Uma fonte 6/12 VCC5 - 7839/MMECL Calço de madeira para inclinação do trilho de ar Cronômetro ou similar; Papel milimetrado e papel log-log.

5. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Antes de iniciar todo o procedimento experimental devemos conhecer as regras geral do laboratório assim como todas as recomendações para a utilização de todos os equipamentos para que não venha ocorrer nenhum acidente nem mesmo danificar os objetos . Devemos testar os equipamentos antes da utilização

5.1 Movimento retilíneo uniforme

Ajuste a posição dos sensores fotoelétricos, de forma que tenham uma altura adequada em relação ao carrinho e que estejam nivelados com o trilho. Meça e anote a distância D entre os sensores. Sugere-se que estes fiquem preferencialmente espaçados igualmente. Anote a precisão dos instrumentos de medida (transferidor, régua, cronômetro); Posicione o carrinho deslizante sobre o trilho de ar na horizontal. O carrinho deve permanecer essencialmente em sua posição inicial, não demonstrando nenhuma tendência clara de aceleração em qualquer sentido;

Ligue e zere os cronômetros;

Cada cronômetro registra o intervalo de tempo ∆t que o carrinho leva para percorrer a distância D entre cada par de sensores subseqüente;

Ligue o gerador de fluxo de ar;

Dê início ao movimento do bloco acionando a chave que corta a energização do eletroímã;

velocidades médias vm

Registre os intervalos de tempo ∆t indicados por cada contador e obtenha as

Obs: Não esqueça que o cronômetro informa INTERVALOS DE TEMPO. A indicação do primeiro cronômetro equivale a leitura do intervalo de tempo para o percurso entre os dois primeiros sensores. Do segundo cronômetro é o intervalo de tempo para o percurso entre o segundo e terceiro sensores e assim sucessivamente;

Os experimentos devem ser realizadas no mínimo 3 vezes. Calcular o valor médio e seus respectivos erros;

Registrar os dados na forma de tabela.

Fazer um gráfico da posição versus tempo e ajustar a melhor curva entre os pontos experimentais. Determine a função que melhor descreve o movimento;

Fazer um gráfico de velocidade média versus tempo e ajustar a melhor curva entre os pontos experimentais.

5.2 Movimento Retilíneo Uniformemente Variado

Sugere-se que utilize um calço (no máximo de 2cm) para inclinar o plano que estava previamente nivelado;

Meça o ângulo de inclinação do trilho;

Os experimentos devem ser realizados no mínimo 3 vezes. Calcular o valor médio e seus respectivos desvios ;

Fazer um gráfico da posição versus tempo em papel milimetrado e dilog. Ajustar a melhor curva entre os pontos experimentais;

Fazer um gráfico da posição versus o quadrado do tempo em papel milimetrado. Ajustar a melhor curva entre os pontos experimentais e determinar a função que melhor descreve o movimento investigado.

6. CÁLCULOS

Dizemos que um corpo descreve um Movimento Retilíneo Uniforme, segundo um referencial, quando o módulo do vetor velocidade for constante e não nulo. Neste caso, as equações horárias que descrevem este movimento são dadas por:

X = X0 + V0 X t

V = V0 = Constante

Por outro lado, para movimentos retilíneos com uma aceleração constante e não nula, as equações horárias são:

X = X0 + V0 X t + a/2 X t²

Isolando o tempo das duas equações acima, é possível obtermos a equação de Torricelli:

V = V0 + a x t V² = V²0 + 2 X a x ∆X

7. CONCLUSÃO

Com a realização deste experimento foi realmente possível ver na prática oque é, e como funciona o MRU e o MRUV, além de sua grande importância na realização das atividades executadas não só na Engenharia Civil como em qualquer outra atividade.

Determinamos o módulo de a velocidade escalar e da aceleração do móvel e ainda revemos os conceitos básicos de movimentos unidimensionais, tais como: posição, velocidade e aceleração, e obtemos a dependência da posição em função do tempo dos movimentos MRU e MRUV. Foi possível compreender o funcionamento não só do trilho de colchão de ar, como também te todo o equipamento utilizado.

No final do experimento, juntamente com as fórmulas encontramos a aceleração e os ângulos que possibilitaram calcularmos os respectivos valores:

MRU: 500m/s MRUV: 400m/s Para melhor complementação do trabalho foi feito o gráfico para os três experimentos onde é possível ver a reta e os ângulos dos movimentos.

8. FERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Manuais laboratórios CEDETEG Apêndice Colchão de Ar Linear Hentschel 301992.018

(Parte 1 de 2)

Comentários