fundamentação teorica - fis experimental

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Conceito de foras:Segundo o primeira e segunda lei de Newton, para um corpo possuir uma variao de velocidade, tanto positiva quanto negativa, preciso de uma fora atuando sobre esse corpo, podemos calcular essa fora da seguinte maneira: (1)onde F a fora, m a massa do corpo e a = acelerao desse corpo.[1]Caso existam duas ou mais foras sobre o mesmo corpo, a componente de acelerao ser a soma das componentes do mesmo eixo, s podem ser somadas ou subtradas componentes com a mesma direo, caso estejam no mesmo sentido elas iro se somar e se estiverem em sentidos opostos iro se subtrair.MRUV.Omovimento retilneo uniformemente variado- tambm conhecido por MRUV, demonstra que a velocidade varia uniformemente em razo ao tempo.O Movimento retilneouniformemente variado (MRUV) pode ser definido como um movimento de um mvel em relao a uma referncia ao longo de uma reta, na qual suaacelerao sempre constante. Diz-se que a velocidade do mvel sofre variaes iguais em intervalos de tempo iguais.

Figura 1. Representao grfica da acelerao escalar em funo do tempo. Fonte: Os autores.

Tem-se que a acelerao escalar mdia de uma partcula em movimento uniformemente variado, calculada em qualquer intervalo de tempo, coincide com a acelerao escalar instantnea em qualquer instante por esta ser igual durante todo o movimento.Assim, num MRUV, temos: (2) onde m = acelerao mdia, e acelerao escalar.[2]No grfico da acelerao escalar () em funo do tempo (t) dado a seguir, vamos calcular a rea A limitada pelo grfico e pelo eixo dos tempos entre os instantes t1 e t2:

Figura 2. Grfico da acelerao escalar em funo do tempo. Fonte: Os autores.

A = (3)Onde A = rea, Como => (4)Onde [4]Comparando (3) e (4), conclumos que:A = No grfico da acelerao escalar () em funo do tempo (t), a rea entre o grfico e o eixo dos tempos, calculada entre dois instantes t1 e t2, expressa a variao da velocidade escalar entre t1 e t2.rea = Tenha-se uma partcula em movimento retilneo uniformemente variado, numa trajetria orientada. Chamemos de sua velocidade escalar no instante(Origem dos tempos) e de v sua velocidade escalar num instante t qualquer.Podemos escrever: , como , temos .Portanto: (5).Onde a velocidade final, a velocidade inicial , a acelerao e o tempo.[5]Essa expresso fornece a velocidade v num instante t qualquer do movimento.Considerando uma partcula em movimento uniformemente variado numa trajetria orientada. No instante (origem dos tempos), o espao e a velocidade escalar . No instante , o espao e a velocidade escalar . Queremos a expresso em funo de . Para isso traamos o grfico .

Figura 3. Grfico VxT. Fonte: os autores

Como sabemos a rea destacada da figura expressa a variao de espao de 0 a . (6)Onde a variao da posio, a velocidade inicial, v a velocidade final e t o tempo.[6]Lembrando que , temos que:

Como , vem:

Assim, chegamos a funo horria dos espaos num MUV: (7)Onde s a posio final, s0 a posio inicial, v0 a velocidade inicial, t tempo e a a acelerao. [7]