Movimento retilíneo uniforme

OBJETIVO DA PRÁTICA

O objetivo desta prática é estudar experimentalmente os conceitos de velocidade e a relação que existe entre a velocidade de um móvel e a distância que percorre com movimento uniforme.

MATERIAL NECESSÁRIO

• Carrinho
• Fita adesiva
• Fita de papel
• Ligação de 1.000 R (2)
• Cone de roldanas
• Cronovibrador
• Eixo tambor
• Fonte de alimentação
• Gancho
• Fio de nylon de 0,4 nm. Ø
• Anel de vedação (junta tórica)
• Fita métrica metálica
• Motor com redutor
• Noz dupla
• Papel milimétrico
• Plano com guia central
• Grampo de mesa (2)
• Triplo decímetro
• Vareta de 250 mm. (2)
• Haste de aço

FUNDAMENTOS TEÓRICOS

Quando um corpo se desloca com velocidade constante ao longo de uma trajetória retilínea, diz-se que o seu movimento é uniforme. O móvel percorre espaços iguais em tempos iguais.

Se se representar o gráfico distância-tempo, obtém-se uma linha reta que passa pela origem das coordenadas. O declive desta reta é a velocidade.

INSTRUÇÕES PARA REALIZAR A PRÁTICA

Realize a montagem indicada na figura e ligue o cronovibrador à fonte de alimentação.

A fita de papel fixa-se ao carrinho com fita adesiva e faz-se passar pelas guias do cronovibrador, procurando que deslize suavemente e que não surjam dobras que perturbariam as medições.

No outro lado do carrinho ata-se um pedaço de fio com cerca de 70 cm de comprimento. A extremidade livre do fio passa-se pelo orifício da haste e ata-se de modo que, ao rodar, se enrole à sua volta. Ao rodar o motor, a corda enrola-se no eixo e puxa o carrinho, que se move com velocidade constante.

CÁLCULOS E RESULTADOS

Como o número de marcas obtidas na fita é excessivo, para simplificar os cálculos, só serão considerados significativos os pontos 5.º, 10.º, 15.º, 20.º, etc. Como o tempo que decorre entre duas marcas consecutivas é de 0,02 s, o tempo que passa entre dois pontos significativos é

Numere sequencialmente os pontos significativos e meça as suas distâncias di ao ponto de partida P.

Em seguida, elabora-se uma tabela de valores semelhante à seguinte:

Para calcular as velocidades em cada ponto Q, toma-se como intervalo de medição a distância compreendida entre o ponto anterior a Q e o seguinte a este e, em seguida, calcula-se a velocidade média nesse intervalo.

O tempo decorrido entre os dois pontos extremos é o dobro, ou seja, 0,2 segundos. Por exemplo, para calcular a velocidade no ponto 4, proceder-se-ia assim:

Verifique se as velocidades obtidas são aproximadamente iguais e, nesse caso, calcule o valor médio.

Desenhe um gráfico em papel milimétrico, colocando as distâncias percorridas nas ordenadas e os tempos nas abcissas. Trace a linha que melhor se ajuste ao conjunto dos pontos. Se a figura obtida for uma reta, ficará comprovado que o corpo se movia com velocidade constante, ou seja, com movimento uniforme.

Para calcular a velocidade a partir do gráfico, determina-se o declive da reta obtida (tangente do ângulo que forma com o semieixo positivo das abcissas). Compare esta velocidade com a velocidade média obtida na tabela de resultados. Desenhe o gráfico velocidade-tempo. Deve resultar numa reta paralela ao eixo das abcissas.

VÍDEO DA PRÁTICA