Realizar um Experimento e Montar um Relatório

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 Construa o gráfico s x t espaço x tempo Os dados levantados no experimento virtual com a rampa com inclinação de 10º estão expostos na tabela abaixo smm ts t²s² 18 03386 011465 36 0361 013032 1 54 03872 014992 4 72 04113 016916 8 90 04342 018853 108 04561 020802 7 126 04772 022772 144 04974 024740 7 162 0517 026728 9 180 05359 028718 9 A partir destes dados foi construído o gráfico de espaço x tempo exposto na figura abaixo onde também se encontra exposto a curva de um polinômio do segundo graus ajustado para os dados experimentais alcançando um R 209999 o que nos diz que os dados se aproximam de uma parábola 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 O gráfico é uma parábola conforma acima exposto e verificado através do ajuste polinomial Dessa forma a tangente ao gráfico é a velocidade no ponto O que também é condizente com os princípios básicos da cinemática onde é afirmado que vdx dt 3 Construa o gráfico s x t² espaço x tempo² Construindo o gráfico com base nos dados experimentais obtemos a figura abaixo Da mesma forma percebese que o gráfico é uma reta neste caso e ajusta com um R 209996 a reta y9294x8598 Isso condiz com a equação do movimento uniformemente variado 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 Com base nos conhecimentos sobre MUV a relação entre s e t² é uma reta assumindo que a velocidade inicial é nula portanto o gráfico deveria se aproximar de uma reta o que é o encontrado na figura acima O coeficiente angular da reta representa o coeficiente do termo quadrático da equação do MUV que seria a metade da aceleração resultante sobre o carro 5 Calcule as velocidades para os pontos medidos t 2t 4t6t8et 10e anote em uma tabela semelhante à demonstrada a seguir Estimando a velocidade nos instantes acima especificados utilizando a aproximação vm Δ s Δt Temos que Intervalo vmms s0a s2 997299 s2as4 7157058 s4 as6 8035714 s6a s8 8716707 s8a s10 9350649 6 Construa o gráfico de vmxtvelocidade 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 Com base nos dados coletados temos que o gráfico obtido é o exposto na figura abaixo Como se pode observar o gráfico tende a uma reta com coeficiente R 209988 o que ratifica o fato exposto pela teoria que afirma que a relação entre velocidade e tempo é uma reta cujo coeficiente angular é a aceleração que para o caso em questão é de gsen10º17053mms 2 o que mostra que a reta obtida através do ajuste polinomial com coeficiente angular de 1602 mms² seja realmente uma boa aproximação 8 Qual a aceleração média deste movimento Com base nos cálculos acima temos que a aceleração média é de 1602mms² 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 Com base na equação da reta obtida pelo ajuste polinomial temos que a velocidade inicial será dada por v1602t1404 v 0 1404m s 10 Diante dos dados obtidos e dos gráficos construídos a Monte a função horário do experimento Admitindo que s0300mm Temos que s3001404t 1602 2 t 2 b Por que é possível afirmar que esse movimento é uniformemente variado Com base nos dados obtidos é possível afirmar que o movimento é uniformemento variados pois A relação entre v e t é linear A relação entre s e t é quadrática e A relação entre s e t² é linear Por estes 3 motivos podemos classificar esse movimento como MUV 11 Repita o experimento com a inclinação de 20º e compare os resultados Os dados coletados para este caso são s t t2 0 0 0 18 02551 00650 76 36 02716 00737 67 54 029 00841 72 03073 00944 33 90 03239 01049 11 108 03396 01153 28 126 03548 01258 83 144 03694 01364 56 162 03834 01469 96 180 03971 01576 88 A tabela com as estimativas da velocidade são dadas por Intervalo vmms s0a s2 1325479 s2as4 1008403 s4 as6 1114551 s6a s8 1208054 s8a s10 1299639 Os gráficos de s x t s x t² e v x t estão expostos abaixo Espaço x Tempo Quadratic y 1242x² 3237x 1446 R² 09999 dados coletados quadratic Espaço x Tempo² Linear y 1736x 9263 R² 09995 dados coletados linear Com base nos resultados obtidos ratificase as conclusões obtidas para o caso anterior sendo obtidos R 2 perto de 1 para todos os casos confirmando as hipóteses para classificar o movimento como MUV porém nesse caso a aceleração é maior pois seria dada na teoria por gsen20º2355 enquanto que o coeficiente estimado foi de 2330