UNIVERSIDADE CATÓLICA DE BRASÍLIA CURSO DE FÍSICA LABORATÓRIO DE MECÂNICA MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME OBJETIVO Esta experiência tem por objetivo o estudo do comportamento do deslocamento e da velocidade em função do tempo no M.R.U. através da construção e interpretação dos seus gráficos horários. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA O movimento de um móvel é retilíneo e uniforme quando sua trajetória é reta e a velocidade é constante. Sua equação é X = X0 + Vt, onde X é a posição final, X0 é a posição inicial, V é a velocidade média e t é o instante final. Estudaremos o movimento retilíneo uniforme de um carrinho andando sobre uma pista reta. Esta pista possui uma régua na sua lateral, que permite a leitura das posições assumidas pelo carrinho, em relação ao referencial escolhido. Lembre-se que a posição inicial do carrinho pode coincidir com o referencial; isto depende da sua escolha. Um cronômetro elétrico permite a leitura do instante em que o carrinho passa por uma determinada posição. Assim é possível calcular a velocidade média entre dois instantes. MATERIAL NECESSÁRIO • 01 pista de Fletcher com seus acessórios. • Papel milimetrado MONTAGEM A montagem dessa experiência está mostrada a seguir. Por ser complexa, você a encontrará armada. Examine um pouco essa montagem. Em uma das extremidades da pista há um eletroímã que, quando ligado, segura o carrinho em repouso. Na outra extremidade existe uma roldana sobre a qual passa um fio preso ao carrinho e a um pequeno peso ( tipo de uma moeda). A finalidade desse pequeno peso é de tirar o carrinho do repouso quando o eletroímã é desligado. Ele cai num pratinho instantes após entrar em movimento. A partir do instante em que o pequeno peso bate no pratinho, o carrinho adquire uma velocidade constante. Peça ao seu professor orientações para trabalhar com esse equipamento. CUIDADO! A pista está rigorosamente nivelada, portanto, evite as pancadas na mesa e de mexer nos parafusos de nivelamento. MECÂNICA MOVIMENTO RETILÍNEO E UNIFORME 1 PROCEDIMENTO 1. Solte o carrinho, desligando o eletroímã. O cronômetro registra o tempo para o carrinho percorrer 10cm; 2. Lance esses dados na tabela abaixo; 3. Repita o procedimento anterior e preencha toda a tabela. X(m) 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 t1 (s) t2 (s) t3 (s) Média tempo TAREFAS 1. Com os dados da tabela, faça em papel milimetrado o gráfico Posição x Tempo, X x t.; 2. Através do gráfico, determine a velocidade média do carrinho; 3. Com os dados da tabela anterior, determine a velocidade média do carrinho em cada intervalo. Lance os valores na tabela abaixo: ∆X(m) 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 ∆t(s) V(m/s) 4. Com os dados dessa tabela, faça o gráfico da velocidade em função do tempo, V x t.; 5. No gráfico da velocidade, calcule a área da figura formada pela linha do gráfico e pelo eixo dos tempos; 6. Compare o valor dessa área com o valor numérico do deslocamento do carrinho; 7. Monte a equação da posição em função do tempo; 8. Tire uma conclusão do experimento. MECÂNICA MOVIMENTO RETILÍNEO E UNIFORME 2