Relatório Técnico de Dinâmica 1

1 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO MRUV INSTRUÇÕES GERAIS 1 Nesse experimento você irá aprender como ocorre o processo de MRUV 2 Utilize a seção Recomendações de Acesso para melhor aproveitamento da experiência virtual e para respostas às perguntas frequentes a respeito do VirtuaLab 3 Caso não saiba como manipular o Laboratório Virtual utilize o Tutorial VirtuaLab presente neste Roteiro 4 Caso já possua familiaridade com o Laboratório Virtual você encontrará as instruções para realização desta prática na subseção Procedimentos 5 Ao finalizar o experimento responda aos questionamentos da seção Avaliação de Resultados 2 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO MRUV RECOMENDAÇÕES DE ACESSO PARA ACESSAR O VIRTUALAB 1 Caso utilize o Windows 10 dê preferência ao navegador Google Chrome 2 Caso utilize o Windows 7 dê preferência ao navegador Mozilla Firefox 3 Feche outros programas que podem sobrecarregar o seu computador 4 Verifique se o seu navegador está atualizado 5 Realize teste de velocidade da internet Na página a seguir apresentamos as duas principais dúvidas na utilização dos Laboratórios Virtuais Caso elas não se apliquem ao seu problema consulte a nossa seção de Perguntas Frequentes disponível em httpsalgetecmovideskcomkbptbr Neste mesmo link você poderá usar o chat ou abrir um chamado para o contato com nossa central de suporte Se preferir utilize os QR CODEs para um contato direto por Whatsapp 8h às 18h ou para direcionamento para a central de suporte Conte conosco ATENÇÃO O LABORATÓRIO VIRTUAL DEVE SER ACESSADO POR COMPUTADOR ELE NÃO DEVE SER ACESSADO POR CELULAR OU TABLET O REQUISITO MÍNIMO PARA O SEU COMPUTADOR É UMA MEMÓRIA RAM DE 4 GB SEU PRIMEIRO ACESSO SERÁ UM POUCO MAIS LENTO POIS ALGUNS PLUGINS SÃO BUSCADOS NO SEU NAVEGADOR A PARTIR DO SEGUNDO ACESSO A VELOCIDADE DE ABERTURA DOS EXPERIMENTOS SERÁ MAIS RÁPIDA 3 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO MRUV PERGUNTAS FREQUENTES 1 O laboratório virtual está lento o que devo fazer a No Google Chrome clique em Configurações Avançado Sistema Utilizar aceleração de hardware sempre que estiver disponível Habilite a opção e reinicie o navegador b Verifique as configurações do driver de vídeo ou equivalente Na área de trabalho clique com o botão direito do mouse Escolha Configurações gráficas e procure pela configuração de performance Escolha a opção de máximo desempenho Obs Os atalhos e procedimentos podem variar de acordo com o driver de vídeo instalado na máquina c Feche outros aplicativos e abas que podem sobrecarregar o seu computador d Verifique o uso do disco no Gerenciador de Tarefas Ctrl Shift Esc Detalhes Se estiver em 100 feche outros aplicativos ou reinicie o computador 4 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO MRUV 2 O laboratório apresentou tela preta como proceder a No Google Chrome clique em Configurações Avançado Sistema Utilizar aceleração de hardware sempre que estiver disponível Habilite a opção e reinicie o navegador Caso persista desative a opção e tente novamente b Verifique as configurações do driver de vídeo ou equivalente Na área de trabalho clique com o botão direito do mouse Escolha Configurações gráficas e procure pela configuração de performance Escolha a opção de máximo desempenho Obs Os atalhos e procedimentos podem variar de acordo com o driver de vídeo instalado na máquina c Verifique se o navegador está atualizado 5 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO MRUV DESCRIÇÃO DO LABORATÓRIO MATERIAIS NECESSÁRIOS Plano Inclinado Sensor Fotoelétrico Multicronômetro PROCEDIMENTOS 1 MONTANDO E AJUSTANDO O EXPERIMENTO Posicione o nível bolha no plano inclinado 2 NIVELANDO A BASE Nivele a base ajustando os pés da base do plano inclinado deixando a bolha do nível centralizada 3 POSICIONANDO ÍMÃ Posicione o ímã no seu ponto de fixação no plano inclinado Esse ímã será usado posteriormente para fixar o carrinho 6 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO MRUV 4 POSICIONANDO FUSO ELEVADOR Neste experimento usaremos a posição para grandes inclinações Portanto posicione o fuso elevador na posição mais próxima do transferidor 5 POSICIONANDO SENSOR Posicione o sensor em 300 mm na régua O sensor será utilizado para medir o tempo decorrido no movimento do carrinho 6 AJUSTANDO INCLINAÇÃO DA RAMPA Inicie a etapa de regulagem do ângulo da rampa girando o fuso Com o fuso na posição de grandes inclinações e observando o transferidor ajuste o ângulo para 10 7 LIGANDO O MULTICRONÔMETRO Conecte a fonte de alimentação do multicronômetro na tomada 8 CONECTANDO O CABO NO MULTICRONÔMETRO Conecte o cabo do sensor na porta S0 do multicronômetro 9 OPERANDO O MULTICRONÔMETRO Caso não possua familiaridade com a operação do multicronômetro siga para o passo 9 do Tutorial VirtuaLab deste roteiro 10 POSICIONANDO O CARRINHO Para que não desça a rampa antes do desejado arraste o carrinho até o ímã O carrinho permanecerá em repouso até que o ímã que o mantém nesta posição seja retirado 7 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO MRUV 11 RETIRANDO O ÍMÃ Solte o carrinho retirando o ímã da posição O carrinho será solto descerá pelo plano inclinado e o sensor medirá o intervalo de tempo entre as marcações existentes sobre o carrinho 12 REALIZANDO A LEITURA DOS RESULTADOS Realize a leitura dos resultados utilizando as funções do multicronômetro Caso não possua familiaridade com a leitura dos resultados no multicronômetro siga para o passo 12 do Tutorial VirtuaLab deste roteiro Devido às marcações existentes sobre o carrinho o sensor captará medidas de tempo nas marcações 0 mm 18 mm 36 mm 54 mm 72 mm 90 mm 108 mm 126 mm 144 mm 162 mm e 180 mm 13 ANOTANDO OS DADOS Crie uma tabela semelhante à apresentada e anote os valores encontrados durante a passagem do carrinho pelas 11 marcações S m t s t2 s2 14 AVALIANDO OS RESULTADOS Siga para a seção Avaliação de Resultados neste roteiro e responda de acordo com o que foi observado nos experimentos 8 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO MRUV AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS 1 Construa o gráfico S x t Espaço x Tempo 2 Com base em seus conhecimentos qual o tipo de função representada pelo gráfico Espaço x Tempo Qual o significado do coeficiente angular declividade da tangente do gráfico construído 3 Construa o gráfico S x t2 Espaço x Tempo2 4 Com base em seus conhecimentos qual o tipo de função representada pelo gráfico Espaço x Tempo2 Qual o significado do coeficiente angular do gráfico construído 9 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO MRUV 5 Calcule as velocidades para os pontos medidos t2 t4 t6 t8 e t10 e anote em uma tabela semelhante à demonstrada a seguir Utilize a fórmula vmtrecho S t para encontrar as velocidades Onde S2 S2 S0 t2 t2 t0 S4 S4 S2 t4 t4 t2 S6 S6 S4 t6 t6 t4 S8 S8 S6 t8 t8 t6 S10 S10 S8 t10 t10 t10 6 Construa o gráfico vm x t velocidade x tempo 7 Com base em seus conhecimentos qual o tipo de função representada pelo gráfico velocidade x tempo Qual o significado do coeficiente angular do gráfico construído Lembrese que no MRUV a velocidade é dada por v vo at Intervalos vm ms S0 a S2 S2 a S4 S4 a S6 S6 a S8 S8 a S10 10 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO MRUV 8 Qual a aceleração média deste movimento 9 Ainda utilizando o gráfico encontre a velocidade inicial do carrinho no t0 Para isso basta extrapolar o gráfico e verificar o valor da velocidade quando a curva cruza o eixo y 10 Diante dos dados obtidos e dos gráficos construídos 11 Monte a função horária do experimento S So vo t 1 2 a t2 Onde a Aceleração ms² t Tempo s V0 Velocidade inicial Instante t0 S0 Posição inicial lembrese da marcação onde o sensor foi posicionado 12 Por que é possível afirmar que esse movimento é uniformemente variado 13 Faça o experimento com a inclinação de 20 e compare os resultados 11 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO MRUV TUTORIAL VIRTUALAB 1 MONTANDO E AJUSTANDO O EXPERIMENTO Arraste o nível bolha até o plano inclinado clicando com o botão esquerdo do mouse e sobre ele e arrastandoo 12 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO MRUV 2 NIVELANDO A BASE Nivele a base clicando com o botão direito do mouse no nível bolha e selecionando a opção Nivelar base Os pés da base do plano inclinado serão ajustados deixando a bolha do nível centralizada 13 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO MRUV 3 POSICIONANDO O ÍMÃ Arraste o ímã até a indicação em vermelho no plano inclinado clicando com o botão esquerdo do mouse Esse ímã será usado posteriormente para fixar o carrinho 14 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO MRUV 4 POSICIONANDO FUSO ELEVADOR Posicione o fuso elevador clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o fuso e arrastandoo para uma das posições em destaque A posição destacada em verde é para pequenas inclinações e a posição destacada em amarelo é para grandes inclinações Neste experimento usaremos a posição para grandes inclinações 15 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO MRUV 5 POSICIONAR O SENSOR Posicione o sensor em 300 mm na régua clicando com botão esquerdo do mouse no sensor O sensor será utilizado para medir o tempo decorrido no movimento do carrinho Observe a escala que aparece no canto da tela O ponto branco que aparece no sensor como destacado em vermelho é o ponto de ativação 16 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO MRUV 6 AJUSTANDO A INCLINAÇÃO DA RAMPA Inicie a etapa de regulagem do ângulo da rampa clicando com o botão Inicie a etapa de regulagem do ângulo da rampa clicando com o botão direito do mouse no fuso elevador e selecionando a opção Girar fuso Com o fuso na posição de grandes inclinações ajuste o ângulo para 10 clicando com o botão esquerdo do mouse nas setas Subir e Descer 17 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO MRUV 7 LIGANDO O MULTICRONÔMETRO Visualize o cronômetro em detalhes acessando a câmera Cronômetro clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o menu lateral esquerdo Conecte a fonte de alimentação do multicronômetro na tomada clicando e arrastando com o botão esquerdo do mouse sobre a fonte 18 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO MRUV Funcionamento do multicronômetro Para ligar o multicronômetro clique com o botão esquerdo do mouse no botão Power Clique com o botão esquerdo do mouse no botão Reset para voltar à seleção de funções 19 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO MRUV Para selecionar uma das funções que aparecem no visor clique com o botão esquerdo do mouse nos botões azuis Para ajustar valores clique com o botão esquerdo do mouse nas setas 20 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO MRUV 8 CONECTANDO O CABO NO MULTICRONÔMETRO Conecte o cabo do sensor na porta S0 do multicronômetro clicando e arrastando com o botão esquerdo do mouse conforme demonstrado abaixo 21 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO MRUV 9 OPERANDO O MULTICRONÔMETRO Selecionando idioma Selecionando função Clique no botão destacado em verde até que apareça a função F3 10PASS 1SEN Em seguida clique no botão destacado em vermelho para selecionar a função 22 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO MRUV Número de intervalos Clique na seta destacada em amarelo para escolher o número de intervalos dez e então no botão destacado em verde para confirmar Você está pronto para começar o experimento 23 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO MRUV Acesse a câmera Plano inclinado Para que não desça a rampa antes do desejado arraste o carrinho até o ímã clicando com o botão esquerdo do mouse sobre ele 10 POSICIONANDO O CARRINHO 24 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO MRUV O carrinho permanecerá em repouso até que o ímã que o mantém nesta posição seja retirado 25 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO MRUV 11 RETIRANDO O ÍMÃ Acesse a câmera Bancada Solte o carrinho clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o ímã O carrinho será solto e descerá pelo plano inclinado O sensor medirá o intervalo de tempo entre marcações existentes sobre o carrinho 26 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO MRUV 9 REALIZANDO A LEITURA DOS RESULTADOS Clique com o botão esquerdo do mouse no botão destacado em amarelo para verificar os resultados e no botão destacado em verde para repetir o experimento Leia o resultado do experimento 27 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO MRUV Clique nas setas destacadas em amarelo para ver os pontos de medidas e seus resultados Devido às marcações existentes sobre o carrinho o sensor captará medidas de tempo nas marcações 0 mm 18 mm 36 mm 54 mm 72 mm 90 mm 108 mm 126 mm 144 mm 162 mm e 180 mm 28 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE FÍSICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO MRUV 10 ANOTANDO OS DADOS Crie uma tabela semelhante à apresentada e anote os valores encontrados S m t s t2 s2 11 AVALIANDO OS RESULTADOS Siga para a seção Avaliação de Resultados neste roteiro e responda de acordo com o que foi observado nos experimentos DINÂMICA I ATIVIDADE AVALIATIVA Prezados alunos Para compor a nota de vocês na disciplina de Dinâmica I será fornecido o acesso ao laboratório virtual Algetec Vocês poderão acessálo através do Módulo Laboratório Virtual Experimento MRUV No laboratório virtual vocês deverão realizar o experimento proposto Depois de realizado o experimento vocês deverão montar um relatório dentro dos padrões acadêmicos composto por Introdução Desenvolvimento e Conclusão relativos ao experimento realizado seus aprendizados e desafios encontrados Na parte referente ao desenvolvimento deverá constar também prints comprovando a utilização do Laboratório Virtual Haverá somente 1 uma entrega que valerá o total de 10 pontos O relatório elaborado por vocês deverá ser postado na plataforma até a data limite estipulada para a entrega Quaisquer dúvidas deverão ser encaminhadas por email dentro da própria plataforma Canvas Bons estudos 1 INTRODUÇÃO Movimento Retilíneo Uniformemente Variado MRUV é um dos conceitos fundamentais da cinemática ramo da física que estuda o movimento dos corpos sem considerar suas causas No MRUV um objeto se move em linha reta com uma aceleração constante o que significa que sua velocidade muda uniformemente ao longo do tempo Esse tipo de movimento é comum em situações onde a aceleração é constante como a queda livre de um objeto próximo à superfície da Terra Durante o MRUV a velocidade do objeto aumenta ou diminui de forma constante em cada intervalo de tempo igual resultando em uma trajetória que pode ser descrita por uma função quadrática do tempo YOUNG FREEDMAN 2012 Uma característica importante do MRUV é a relação matemática entre a velocidade a aceleração e o tempo A equação que descreve o movimento em MRUV é 𝑣 𝑣0 𝑎𝑡 onde v é a velocidade final do objeto 𝑣0 é a velocidade inicial é a aceleração e é o tempo 𝑎 𝑡 decorrido Essa equação mostra que a velocidade do objeto varia linearmente com o tempo com a aceleração determinando a taxa de mudança da velocidade Essa relação matemática é fundamental para compreender e prever o comportamento de objetos em movimento sob a influência de uma aceleração constante HALLIDAY RESNICK WALKER 2013 Um exemplo clássico de MRUV é o movimento de um objeto lançado verticalmente para cima ou para baixo Durante a subida a aceleração devido à gravidade age contra a direção do movimento resultando em uma desaceleração do objeto até sua velocidade se tornar zero no ponto mais alto Em seguida o objeto inicia uma descida com aceleração constante devido à gravidade O estudo do MRUV é essencial para compreender fenômenos como o lançamento de projéteis e o movimento de corpos celestes SERWAY JEWETT 2014 A compreensão do MRUV tem aplicações práticas em diversas áreas incluindo engenharia física e ciências aplicadas em geral Por exemplo o projeto de sistemas de transporte como trens de alta velocidade e veículos espaciais requer uma compreensão precisa do comportamento de objetos em movimento sob aceleração constante Além disso o estudo do MRUV é fundamental para o desenvolvimento de tecnologias de navegação controle de tráfego aéreo e simulação de processos industriais Portanto o conhecimento sobre o MRUV não apenas enriquece nosso entendimento do universo físico mas também tem importantes implicações práticas no mundo moderno GIANCOLI 2014 Dessa forma o experimento tem como objetivo explorar o comportamento de um carrinho submetido a um movimento retilíneo uniformemente variado 2 DESENVOLVIMENTO Na realização do experimento posicionouse primeiramente o nível bolha no plano inclinado garantindo a centralização da bolha para assegurar a nivelamento adequado Os ajustes foram feitos nos pés da base do plano inclinado até que a bolha ficasse centralizada Em seguida o ímã foi posicionado em seu ponto de fixação no plano inclinado preparandoo para segurar o carrinho posteriormente Para este experimento optouse pela utilização da posição para grandes inclinações portanto o fuso elevador foi posicionado na posição mais próxima do transferidor O sensor foi então colocado a uma distância de 300 mm na régua pronto para medir o tempo decorrido no movimento do carrinho Iniciouse então a etapa de regulagem do ângulo da rampa girando o fuso para ajustar o ângulo para 10 enquanto se observava o transferidor para garantir a precisão Figura 1 ajuste do plano inclinado para 10 Fonte autor 2024 Após as configurações iniciais a fonte de alimentação do multicronômetro foi conectada à tomada e o cabo do sensor foi conectado à porta S0 do multicronômetro Para evitar que o carrinho descesse antes do desejado foi arrastado até o ímã que o manteve na posição Com o carrinho devidamente posicionado o ímã foi retirado para liberálo O carrinho então desceu pelo plano inclinado e o sensor mediu o intervalo de tempo entre as marcações existentes sobre o carrinho Para a análise dos resultados utilizaramse as funções do multicronômetro Caso houvesse falta de familiaridade com a leitura dos resultados no multicronômetro As medidas de tempo foram captadas pelo sensor nas marcações a cada 18 mm ao longo do percurso do carrinho totalizando 11 pontos de medição 0 mm 18 mm 36 mm 54 mm 72 mm 90 mm 108 mm 126 mm 144 mm 162 mm e 180 mm O experimento foi repetido com a inclinação de 20 Figura 2 ajuste do plano inclinado para 20 Fonte autor 2024 A tabela abaixo mostra os dados obtidos a partir do experimento em plano inclinado à 10 e 20 Tabela 1 Dados obtidos no plano inclinado à 10 e 20 S m Inclinação à 10 Inclinação à 20 t s t2 s2 t s t2 s2 0 0 0 0 0 0018 03359 01128 0251 00630 0036 03554 01263 02704 00731 0054 03804 01447 02886 00832 0072 0404 01632 03059 00935 0090 04265 01819 03223 01038 0108 0448 02007 0338 01142 0126 04813 02316 0353 01246 0144 05017 02517 03675 01350 0162 05214 02718 03815 01455 0180 05405 02921 03951 01561 Fonte autor 2024 A partir dos dados dispostos na Tabela 1 construiuse um gráfico do deslocamento S em função do tempo t Figura 1 Representação gráfica do deslocamento x tempo Fonte autor 2024 O gráfico espaço x tempo é representado por uma função polinomial do 2 grau geralmente na forma de uma parábola Isso ocorre porque a equação do movimento para o Movimento Retilíneo Uniformemente Variado MRUV é uma equação polinomial Quanto ao significado do coeficiente angular declividade da tangente do gráfico construído representa a velocidade instantânea nesse ponto O gráfico abaixo representa o deslocamento S em função do tempo ao quadrado t2 Figura 2 Representação gráfica do deslocamento x tempo2 Fonte autor 2024 Ao plotar um gráfico espaço x tempo² obtevese uma função quadrática A forma da curva depende do sinal da aceleração se for positiva a parábola abrirá para cima indicando um movimento de aceleração se for negativa a parábola abrirá para baixo indicando um movimento retardado ou com desaceleração Calculouse as velocidades para os pontos medidos t2 t4 t6 t8 e t10 utilizando a seguinte equação vmtrchoΔ S Δt onde Δ S2S2S0 Δt 2t 2t 0 Δ S4S4S2 Δt 4t 4t 2 Δ S6S6S4 Δt 6t 6t 4 Δ S8S8S6 Δt8t 8t6 Δ S10S10S8 Δt 10t10t8 A tabela abaixo apresenta os resultados da velocidade média nos intervalos de tempo em questão Tabela 2 Velocidade média nos tempos t2 t4 t6 t8 e t10 Intervalos 10 20 vm ms vm ms S0 a S2 01013 01331 S2 a S4 07407 10141 S4 a S6 08182 11215 S6 a S8 06704 12203 S8 a S10 09278 13043 Fonte autor 2024 Plotouse um gráfica da velocidade em função do tempo tanto para o plano inclinado à 10 quanto para o plano inclinado à 20 Figura 2 Representação gráfica da velocidade x tempo O gráfico velocidade x tempo para um Movimento Retilíneo Uniformemente Variado MRUV representa uma função linear Isso ocorre porque a equação da velocidade v em função do tempo t em um MRUV é uma função linear Essa equação mostra que a velocidade varia linearmente com o tempo com um coeficiente angular igual à aceleração do movimento a Portanto o coeficiente angular do gráfico Velocidade x Tempo é igual à aceleração do movimento Na experimentação com o plano inclinado à 10 a aceleração do movimento foi de 12879 ms2 Já para o plano inclinado à 20 a aceleração do movimento foi de 26444 ms 2 Ambas as acelerações foram determinadas a partir da análise gráfica representada na figura 2 A velocidade inicial do carrinho no t0 para as inclinações de 10 e 20 foram respectivamente 003541 ms e 005801 ms A partir dos dados obtidos no experimento podese montar a função horária do movimento tendo como base a seguinte função SS0v0t 1 2 at onde a Aceleração ms² t Tempo s V0 Velocidade inicial Instante t0 S0 Posição inicial m Para a inclinação de 10 temse a seguinte função horária S0300003541t 1 2 12879t Para a inclinação de 10 temse a seguinte função horária S0300005801t 1 2 26444t O Movimento Retilíneo Uniformemente Variado MRUV é caracterizado por uma aceleração constante ao longo do tempo No caso da equação da velocidade 𝑣 𝑣0 𝑎t essa constância da aceleração é evidente Portanto é possível afirmar que o movimento descrito pela equação 𝑣 𝑣0 𝑎𝑡 é uniformemente variado porque a aceleração é constante ao longo 𝑎 do tempo resultando em uma mudança uniforme na velocidade do objeto 3 CONCLUSÃO Os resultados obtidos foram consistentes com as expectativas teóricas do Movimento Retilíneo Uniformemente Variado MRUV A análise dos dados revelou que o gráfico da velocidade em função do tempo foi linear indicando que o movimento foi uniformemente variado conforme previsto pela equação 𝑣 𝑣0 𝑎𝑡 onde v representa a velocidade 𝑣0 a velocidade inicial a a aceleração e t o tempo A constância da aceleração ao longo do tempo evidenciada pela linearidade do gráfico confirma a natureza uniformemente variada do movimento Além disso a inclinação da reta no gráfico forneceu diretamente o valor da aceleração do carrinho durante o experimento 4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS GIANCOLI D C Física Princípios com Aplicações Volume 1 Mecânica 6ª ed Pearson 2014 HALLIDAY D RESNICK R WALKER J Fundamentos de Física Volume 1 Mecânica 9ª ed LTC 2013 SERWAY R A JEWETT J W Física para Cientistas e Engenheiros com Física Moderna Volume 1 Mecânica 9ª ed Cengage Learning 2014 YOUNG H D FREEDMAN R A Sears and Zemanskys University Physics with Modern Physics Pearson 2012