LABORATÓRIO DE FÍSICA I
Experimento 2 – Movimento Uniforme
Objetivo do Experimento:
•
•
Medir o tempo em que o carro percorre um trajeto, deslocando-se em velocidade
constante.
Através dos resultados obtidos, construir um gráfico do deslocamento em função
do tempo em papel milimetrado.
Materiais Utilizados:
1.
2.
3.
4.
Cronômetro
Fita métrica
Trilho
Carrinho
Figura 1 - Materiais utilizados
Realização do Experimento
a) Configure o carrinho para a velocidade mais baixa (posicione a chave na
extremidade esquerda)
b) Coloque o carrinho a poucos centímetros a esquerda da marca inicial que indica
o início do trajeto (marca zero da fita métrica).
c) Inicie a contagem de tempo a partir do momento em que o carrinho passa pela
marca zero.
d) Meça e anote o tempo em que o carrinho percorre a distância de 0.1, 0.3, 0.5 e
0.7 m.
e) Anote os resultados na Tabela 1.
Tabela 1 – Resultados obtidos com o carrinho operando em velocidade baixa.
Distância
(m)
Tempo
(s)
Velocidade
(m/s)
0,1
0,3
0,5
0,7
f)
Configure o carrinho para a velocidade intermediária (posicione a chave na
posição central).
g) Repita os procedimentos b, c, d e anote os resultados na Tabela 2.
Tabela 2 – Resultados obtidos com o carrinho em velocidade intermediária.
Distância
(m)
Tempo
(s)
Velocidade
(m/s)
0,1
0,3
0,5
0,7
Avaliação:
1. Utilizando os valores de distância e de tempo calcule a velocidade e anote os
resultados nas tabelas 1 e 2.
2. Plote um gráfico da distância em função do tempo em folha milimetrada
utilizando os valores encontrados nas tabelas.
3. Quais curvas foram obtidas após a plotagem?
4. O que você pode dizer sobre a relação entre a distância e o tempo?
5. Analisando os dados e resultados das tabelas 1 e 2, em qual caso o carro
operava em maior e em menor velocidade?
6. Analisando os gráficos explique a diferença de comportamento entre as duas
retas plotadas?
7. Dado que ∆ = − e ∆ = − , determine os valores de ∆ e do quociente
∆
∆
. Anote os valores nas tabelas 3 e 4.
8. Compare os resultados das tabelas 3 e 4.
9. Compare os valores de
∆
∆
com o coeficiente de inclinação de cada uma das
retas plotadas. O que podemos concluir?
10. O movimento observado neste experimento chama-se “movimento retilíneo
uniforme”, baseado em suas medidas e avaliações o que podemos concluir
sobre este movimento?
Tabela 3 – Resultados obtidos com o carrinho em velocidade baixa.
∆
(m)
∆
(s)
∆
∆
(m/s)
0,3 - 0,1 = 0,2
0,5 - 0,3 = 0,2
0,7 - 0,3 = 0,2
Tabela 4 – Resultados obtidos com o carrinho em velocidade intermediária.
∆
(m)
∆
(s)
∆
∆
(m/s)
0,5 – 0,3 = 0,2
0,7- 50 = 0,2
Movimento Uniforme:
O movimento é considerado do tipo uniforme quando a velocidade escalar do móvel
é constante em qualquer instante ou intervalo de tempo, o que significa que, o móvel
também percorre distâncias iguais em tempos iguais.
A Figura 2 ilustra esta situação:
Figura 2 – Ilustração Movimento uniforme
O movimento é do tipo retilíneo uniforme quando o móvel percorre uma trajetória
retilínea e apresenta velocidade escalar constante.
Como a velocidade é constante em qualquer instante ou intervalo de tempo no
movimento uniforme, ela será igual a velocidade média
e é dada pela seguinte
expressão:
=
=
∆
∆
Onde:
∆ → variação do espaço (deslocamento)
∆ → variação do tempo (tempo total de observação)
→ espaço final
→ espaço inicial
→ instante final
→ instante inicial
Equação horária do movimento uniforme
A equação horária de um movimento mostra como o espaço varia com o tempo.
Manipulando os termos da expressão da velocidade e considerando
= temos que:
=
+
Esta equação representa o comportamento do movimento uniforme.
A equação acima é uma função de 1º grau.
Gráfico S x t movimento uniforme
Figura 3 – Gráfico S
xt
Calculando o coeficiente de inclinação da reta obtém-se a velocidade média.
Gráfico
x t movimento uniforme
Como a velocidade é constante durante qualquer instante e intervalo de tempo, o
gráfico é uma reta paralela ao eixo do tempo.
Figura 4 – Gráfico
xt
A variação do espaço ∆ em um intervalo de tempo pode ser calculada, através da
área abaixo da reta obtida, que é a área do retângulo.