Esse trabalho foi realizado através de dois experimentos. No primeiro utilizamos o colchão de ar, colocando sobre ele 6 massas acopláveis de 50g cada, resultante em uma massa total de 300g. Ajustando também o ângulo do braço metálico, resultando em θ=1.

Alinhando-se a parte traseira do móvel sobre a marca dos 10mm, a sombra da haste ativadora do carro ficou sobre a fotocélula do sensor 1, com isso verificamos que a posição inicial x 0 da traseira do móvel será: x0 = 10mm = 10x10-3.

Sabendo-se que os módulos das posições devem estar afastados de 200mm entre si, determinamos estas posições através da seguinte tabela:

X0 X1 X2 X3 X4

mm 10 210 410 610 810m 0,01 0,21 0,41 0,61 0,81

Em seguida, determinamos o módulo do deslocamento que o móvel sofreu para ir da posição x0 à x1 (∆x0,1=0,2m) e em maneira análoga montamos a tabela 2:

Módulo da posição inicial (m) Módulo da posição final (m) Módulo do deslocamento (m)X0=0 X1=0,2 X1- X0=0,2X1=0,2 X2=0,4 X2- X1=0,2X2=0,4 X3=0,6 X3- X2=0,2X3=0,6 X4=0,8 X4- X3=0,2X4=0,8 X5=1,0 X5- X4=0,2

No colchão de ar disparamos o móvel e cronometramos o tempo ∆t0,1 para o móvel ir de X0 à X1:

∆t0,1= 2,507s, para um deslocamento ∆x0,1=0,2m.

De forma análoga com o sensor 2 na marca 200 determinamos ∆t0,2:

∆t0,2= 3,640s, para um deslocamento ∆x0,2= o,4m.

Com esses dados verificamos o significado físico da razão ∆x/∆t = velocidade média. Para cada intervalo de tempo , seu respectivo deslocamento e velocidade média, montamos a tabela 3:

Deslocamento acumulado Tempo acumulado Velocidade Média∆x0,1 = 0,2 t0,1 = 2,507s Vm= 0, 079 m/s∆x0,2 = 0,4 t0,2 = 3,640s Vm= 0,109 m/s∆x0,3 = 0,6 t0,3 = 4,535s Vm= 0,132 m/s∆x0,4 = 0,8 t0,4 = 5,301s Vm= 0,150 m/s

Com esses dados construímos o gráfico Vm X t:

Classificamos esse movimento estudado em função da trajetória e do comportamento das velocidades médias obtidas, como MRUA (Movimento Retilíneo Uniformemente Variado), sendo que a grandeza que informa de quanto varia a velocidade do móvel na unidade de tempo é a aceleração: a = ∆v/∆t (com unidade em m/s2 ).

Com os dados da tabela 3, construímos o gráfico da posição pelo tempo acumulado

( x X t):

EXPERIMENTO 2

No segundo experimento usamos uma caneleta, uma trena , uma esfera metálica e um cronômetro. Nele, primeiramente estendemos a trena ao longo da canaleta usando-a para anotar a posição da esfera. Posicionamos assim a esfera metálica na posição inicial da canaleta x0 = 10 cm. Determinamos que a posição final será x=60 cm, percorrendo assim um total de 50 cm.

Ao largar a esfera soltamos também o cronômetro, resultando em um período total t=1,25 s. Com esses dados, e utilizando a função posição do MRVA, encontramos a aceleração.

X = x0 + v0t + at2/2

0,60 = 0,10 + 0.1,25 + a(1,25)2/2

0,5/0,78 = a

a = 0,64 m/s2

Usando nossos conhecimentos de trigonometria, usamos a trena para calcular o ângulo da inclinação da canaleta.

sen θ = CO/H Ax = g.sen θ

sen θ = 8,5/8,6 Ax = 9,81.sen 5,6 = 0,95 m/s2

sen θ = 0,098

θ = 5,6

0,64 = 0,95 => Não deram valor aproximado por causa do atrito da canaleta

Calculamos assim também o coeficiente de atrito da canaleta:

Ax = g(sen θ – cos θ.µ)

0,64 = 9,81(sen 5,6 – cos 5,6.µ)

0,64 = 9,81(0,0975 – 0,9952.µ)

0,64 = 0,957 – 9,763.µ

(-0,317) = (- 8,763).µ

µ = 0.317/9,763 = 0,0324

Universidade Federal do PampaCentro de Tecnologia de Alegrete

Curso de Engenharia Mecânica / Civil

O MRUA - MÓVEL COM HASTE ATIVADORA, SENSORES

E CANALETA DE PAPELÃO

Eliana Reis Angst

ALEGRETE2009