Baixe Prática 4: MRUV - Determinação de Deslocamento, Velocidade e Aceleração e outras Exercícios em PDF para Física, somente na Docsity!
PRÁTICA 4: MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO (MRUV)
NOME MATRÍCULA
CURSO TURMA
PROFESSOR DATA
4.1 OBJETIVOS
- Determinar o deslocamento, a velocidade e a aceleração de um móvel com movimento
retilíneo uniformemente variado.
4.2 MATERIAL
- Trilho de ar; - Cronômetro eletrônico digital; - Compressor de ar; - Carrinho; - Cabos; - Fotossensores; - Paquímetro; - Mecanismo de disparo; - Fita métrica.
4.3 FUNDAMENTOS
O Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV) apresenta as grandezas
vetoriais: deslocamento, velocidade e aceleração ao longo de uma mesma reta. Isto facilita
bastante a investigação das relações entre estas três grandezas.
Para produzirmos um MRUV usaremos um trilho de ar, Figura 4.1, que será
inclinado e percorrido por um “carrinho” em um movimento com atrito desprezível. Nestas
condições podemos considerar válidas as seguintes equações:
2 0 0 2
x x vt at (4.1)
v v 0 at (4.2)
2 ( 0 )
2 0
2 v v ax x (4.3)
Fazendo xo = 0 na Equação 4.1 e sabendo que o “carrinho” parte do repouso (o = 0), a Equação
4.1 se reduz a:
2
2
x at (4.4)
Explicitando a aceleração, obtemos:
2
t
x a (4.5)
Substituindo o= 0 e a Equação 4.5 na Equação 4.2, vem:
t t
x v (^)
2
ou seja,
t
x v
^ (4.7)
Esta equação nos fornece a velocidade instantânea no final de cada percurso x.
Figura 4.1 - Trilho de Ar.
Fonte: Autoral.
4.4 PROCEDIMENTOS
O CRONÔMETRO ELETRÔNICO DIGITAL
Nesta prática será usado um cronômetro eletrônico digital, conforme a Figura 4.2, para marcar
o intervalo de tempo decorrido entre o instante em que o “carrinho” é largado pelo disparador
e o momento em que a bandeirola, na parte superior do mesmo, alcança o fotossensor. Até
quatro fotossensores poderiam ser usados de cada vez, mas faremos uso de apenas um.
REGULAGEM DO CRONÔMETRO ELETRÔNICO DIGITAL COMO SEGUE:
- Coloque o botão central do cronômetro na posição S- 1234.
- Conecte o disparador ao cronômetro digital por meio de dois cabos: o primeiro cabo deve
ser ligado do terminal vermelho do disparador à entrada START do cronômetro e o outro, da
superfície do disparador ao “terra” (terminal branco) sob o START.
Tabela 4.1 - Resultados experimentais.
N
0 x
(cm)
Medidas
de t (s)
Média de
t (s)
Quadrado
de t (s
2 )
v = 2x/t
(cm/s)
a=2x/t
2
(cm/s
2 )
4.5 QUESTIONÁRIO
1 - O que representa o coeficiente angular do gráfico “x contra t”?
2 - Que conclusões podem ser tiradas do gráfico “x contra t” em relação à velocidade?
3 - O que representa o coeficiente angular do gráfico “x contra t
2 ”?
4 - Trace o gráfico da velocidade em função do tempo com os dados da Tabela 4.1.
5 - Trace o gráfico da aceleração em função do tempo para os dados obtidos da Tabela 4.1.
6 - Determine a aceleração a partir:
(a) do gráfico x contra t
2 .
(b) do gráfico v contra t.
7 - A aceleração de um corpo descendo um plano inclinado sem atrito é a = g sen . Compare
o valor teórico da aceleração com o valor obtido experimentalmente. Comente os resultados.
