Diretoria de Ciências Exatas
Laboratório de Física
Roteiro 02
Física Geral e Experimental I
(2015/01)
Cinemática de um Movimento Acelerado
2
1. Cinemática do Movimento Acelerado
Determinação da velocidade inicial e da aceleração de um objeto de um
Movimento Uniformemente Acelerado.
2. Material utilizado:

Colchão de ar linear;

Nível de bolha;

Cronômetro digital múltiplo;

Trena milimetrada.
3. Estudo do movimento
Diz-se que um objeto realiza um Movimento Uniformemente Variado (M.U.V.)
quando a aceleração do sistema é constante e suas funções horárias da posição e
da velocidade são:
(1)
e
(2)
4. Descrição do equipamento
No laboratório de Física, temos o trilho de ar, projetado para minimizar as
forças de atrito com a superfície de contato com o objeto em movimento, fazendo
com que o corpo se desloque sobre um colchão de ar comprimido, o que elimina o
contato direto entre o corpo e a superfície do trilho por onde ele desliza. Ao longo do
trilho existem pequenos orifícios regularmente distribuídos por onde sai o ar
comprimido, fornecido por um gerador de fluxo de ar. Portanto, o colchão de ar
manterá o corpo "flutuando", permitindo o seu movimento com atrito muito reduzido.
Cinco fotocélulas estão fixadas ao longo do trilho do colchão de ar. Duas
fotocélulas consecutivas, acopladas a cronômetros digitais, registram o intervalo de
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tempo para a passagem de um móvel entre elas. A primeira fotocélula ativa o trigger
do relógio. Dessa forma, intervalos de tempo t , são registrados automaticamente.
O sistema utilizado neste experimento é eletromagnético. Para utilizá-lo devese encostar o móvel, e ligar a chave normalmente aberta para energizar o sistema.
Para dar início ao movimento, basta acionar a chave, cortando a energização do
eletroímã.
5. Procedimento experimental
5.1.
Medidas com o trilho na horizontal
5.1.1. Posicionar o móvel deslizante sobre o trilho de ar na horizontal. O móvel
deve permanecer essencialmente em contato com o eletroímã, não
demonstrando nenhuma tendência ao movimento.
x4
x3
x2
x1
t1
t2
t3
t4
Figura 01: Colchão de ar
5.1.2. Medir com uma trena os espaços entre os feixes emitidos pelas fotocélulas
e completar a tabela 1.
5.1.3. Ligar e zerar o multicronômetro.
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Cada cronômetro registra o intervalo de tempo t que o carrinho leva para
percorrer a distância x entre cada par de sensores subsequentes.
Realizar três medidas e completar a tabela 1.
Tabela 1: Intervalos de tempo e distâncias do movimento do móvel
Deslocamentos (m)
Intervalos de tempo
x1
x2
x3
x4
t1
t2
t3
t4
6. Análise dos dados
6.1.
Determinar os instantes de tempo:
Tabela 2: Instantes de tempo do movimento do móvel
Instantes de tempo
6.2.
Considerando que x0 é a posição do móvel para t = 0 s, v0 é sua
velocidade inicial e a é a sua aceleração. A posição relativa do móvel em
cada instante pode ser determinada utilizando a equação (1), então:
a
.(t1 ) 2
2
a
x 2  v 0 .(t 2 )  .(t 2 ) 2
2
a
x 3  v 0 .(t 3 )  .(t 3 ) 2
2
a
x 4  v 0 .(t 4 )  .(t 4 ) 2
2
x1  v 0 .(t1 ) 
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Para determinar os valores da aceleração e da velocidade inicial, deve-se
resolver um sistema considerando duas das funções acima. Então, como sugestão,
temos:
a

2
x1  v 0 .(t1 )  2 .(t1 )

x  v .(t )  a .(t ) 2
0
3
3
 3
2
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Diretoria de Ciências Exatas
Curso
Unidade
Turma
Período
Sala
Professor
Nome do experimento:
Data
Nome completo 1
RA 1
Nome completo 2
RA 2
Rubrica do Professor
Assinatura dos alunos
Nota
Objetivo: (Qual a finalidade do trabalho realizado?)
Análise dos Dados e Resultados
1- Descreva de que maneira foram medidas as distâncias entre as fotocélulas?
2- Quais foram as distâncias entre as fotocélulas?
Grandezas
Medidas
3- Descreva como foram medidos os intervalos de tempo do movimento?
4- Quais foram os intervalos de tempo?
Grandezas
Medidas
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Análise dos Dados e Resultados
5- Descreva como foram determinadas a velocidade inicial e a aceleração do
objeto?
6- Quais foram os valores da velocidade inicial e da aceleração do objeto?
Conclusão: (comentários e avaliação dos resultados obtidos)
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