UNIVERSIDADE DE UBERABA

ENGENHARIA CIVIL

FÍSICA EXPERIMENTAL I

AULA 01 – MOVIMENTO RETILINEO UNIFORME

Prof.: Valdir Barbosa da Silva Júnior

Alunos: Alailton Melo de Messias

Aristides de Castro Sales Neto

Emanoel Renato Taveira Nascimento

Fabricio Gomes Menezes Porto

Wlisses da Silva Lima

Uberaba MG

16 ags 2012

1. INTRODUÇÃO

Estudar o movimento retilíneo uniformemente variado e obter

experimentalmente as equações de movimento de um corpo a ele submetido.

2. MATERIAL UTILIZADO

o Trilho de ar

o Cronômetro digital com fonte DC (0-12V)

o Sensores Start e Stop com suporte fixador

o Eletro-imã com dois bornes e suporte fixador

o Chave liga desliga com quatro bornes

o Roldana raiada com dois micro rolamentos e suporte fixador

o Duas massas aferidas de 20 g

o Porta-pesos 5g

o Cabos de ligação especial com 6 pinos banana

o Fonte de fluxo de ar e mangueira

o Carrinho e acessórios

3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Os conceitos utilizados para a elaboração deste relatório foram obtidos a partir

das aulas ministradas pelo professor Valdir Barbosa. Os conceitos utilizados para a

obtenção deste relatório foram:

o Anotar os intervalos de tempo ( , e ) devidamente gasto pelo carrinho ao

passar pelos dois sensores.

o Calcular a variação do espaço percorrido, através da seguinte fórmula:

0

o Calcular o tempo médio gasto = ( + + ) / 3

o Calcular a velocidade gasta em cada trecho através da seguinte fórmula:

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

1. O equipamento utilizado é o chamado Trilho de Ar, sua montagem é

esquematizada conforme a figura abaixo.

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 e não entre em contato direto

com a superfície do trilho. O corpo que desliza sobre o colchão de ar é chamado aqui de

carrinho. Ao longo das duas faces do trilho onde se apoia o carrinho, existem orifícios

com diâmetros da ordem de décimos de milímetro por onde sai o ar comprimido

proveniente de um compressor externo. O Trilho de Ar é colocado inclinado em relação

à horizontal, de modo que o carrinho possa descer por ele sob a ação de sua força peso.

Para completar a montagem do equipamento devemos dar ao trilho uma inclinação tal

que o atrito seja compensado. Quando o carrinho passar pelo primeiro sensor o

cronômetro é acionado ao passar pelo segundo sensor o cronômetro é desligado.

2. Colocar o Eletro-imã no extremo do trilho e fazer um ajuste para que o carrinho

fique com uma posição inicial igual a 0,350 m.

3. Posicionar o primeiro sensor que aciona o cronômetro na posição (posição

inicial) e conectar o cabo ao terminal START (S1) do cronômetro.

4. Posicionar o segundo sensor que desliga o cronômetro na posição x = 0.450m

(posição final) e conectar o cabo ao terminal STOP (S2) do cronômetro.

5. A distância entre os sensores representa o deslocamento do carrinho : 0.100m

6. Colocar a roldana na outra extremidade do trilho e o peso de 35g na extremidade

do fio.

7. Ligar o Eletro-imã à fonte de tensão variável deixando em série a chave liga

desliga.

8. Fixar o carrinho no Eletro-imã e ajustar a tensão aplicada ao Eletro-imã para que

o carrinho não fique muito fixo. Colocar uma massa de: valor dado em sala de

aula na extremidade do barbante. (OBS.: A massa na ponta do barbante tem que

cair no chão antes que o carrinho passe pelo primeiro sensor).

9. Desligar o Eletro-imã liberando o carrinho e anotar o tempo indicado pelo

cronômetro.

10. Repetir os passos colhendo três valores de tempo para o mesmo deslocamento,

anotando na tabela e calcular o tempo médio.

11. Reposicionar o segundo sensor aumentando a distância entre os dois sensores

em 0,100m e completar a tabela abaixo, repetindo para cada medida os

procedimentos acima.

12. Repetir os mesmo processos só que agora com um peso de 55g.

5. RESULTADOS E ANÁLISES

Tabela 01

Massa Nº (m) (m) (m) (s) (s) (s) (s)

35g

01 0.35 0.45 0.10 0.221 0.219 0.221 0.2203

02 0.35 0.55 0.20 0.435 0.438 0.439 0.4373

03 0.35 0.65 0.30 0.671 0.671 0.670 0.6706

04 0.35 0.75 0.40 0.914 0.915 0.918 0.9156

05 0.35 0.85 0.50 1.161 1.153 1.151 1.155

Tabela 02

massa Nº (m) (m) (m) (s) (s) (s) (s)

50g 01 0.35 0.45 0.10 0.188 0.187 0.194 0.190

02 0.35 0.55 0.20 0.383 0.378 0.377 0.379

03 0.35 0.65 0.30 0.569 0.567 0.570 0.569

04 0.35 0.75 0.40 0.759 0.770 0.759 0.763

05 0.35 0.85 0.50 0.951 0.969 0.948 0.944

Qual o significado físico do coeficiente angular? Que considerações podem ser feitas

sobre os declives das retas?

Resposta: O coeficiente angular esta relacionado à aceleração, sendo este o que faz

variar a velocidade.

Qual o significado do coeficiente linear? Comparando-o com o valor da posição inicial

(dentro da tolerância de erro admitida de 5%), pode-se dizer que são iguais ou

diferentes?

Resposta: O coeficiente linear esta relacionado à velocidade inicial do corpo durante o

movimento. A velocidade final pode ser igual a velocidade inicial, desde que não

aceleração no movimento.

Gráfico de Velocidade x Tempo

Qual o significado físico da área sob o gráfico de Velocidade x Tempo?

Resposta: O significado físico da área representa o espaço percorrido no intervalo de

tempo apresentado.

6. CONCLUSÕES

As conclusões obtidas, já eram esperadas, durante o processo de realização

experimental. Iria ser realizado os cálculos de tempo médio e velocidade para cada caso.

Não houve nenhum ponto discordante ou controverso do resultado esperado.

7. BIBLIOGRAFIA CONSULTADA

HALLIDAY, David. Fundamentos de Física. 8 ed. vol.1, 2009. 368p.