Com base nos seus conhecimentos, qual a influência do ângulo da rampa no tempo de descida da esfera?

[pic 1]

POLO LIMOEIRO DO NORTE – CE

BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL

2º SEMESTRE

DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE MATEMÁTICA E FÍSICA

ATIVIDADE I – UNIDADE I

JEAN WILK MACIEL DA SILVA

Limoeiro do Norte – CE, 09 de março de 2022

Movimento Retilíneo Uniforme - MRU

AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS

1.        Por que é importante nivelar a base do plano inclinado?

Porque ao nivelar, o equipamento funcionará conforme especificado, obtendo maior precisão na coleta dos dados. Caso não nivele, o plano poderá ficar curvado e dar um falso resultado.

2.        Em cada uma das descidas, as medições do tempo para cada intervalo não se repetiram. Qual a principal razão disso?

Porque cada ponto de medição é pausado em intervalos relativamente diferente um do outro, decorrente do tempo de reação ao pressionar o gatilho do multicronômetro.

3.        Com base nos seus conhecimentos, qual a influência do ângulo da rampa no tempo de descida da esfera?

Conforme o ângulo da rampa é alterado, o tempo de descida da esfera também é alterado, consequentemente a velocidade da esfera também muda, ou seja, quanto menor o ângulo de inclinação, menor será a velocidade e consequentemente maior será o tempo de descida para cada intervalo. O contrário também é verdadeiro, quanto maior o ângulo de inclinação, maior será a velocidade e consequentemente menor será o tempo de descida para cada intervalo.

4.        Com base nos dados obtidos construa o gráfico de espaço (S) x Tempo (s) da esfera.

[pic 2]

 5.        Qual o significado físico do coeficiente angular do gráfico?

Apresenta movimento uniforme progressivo.

6.        Em seguida, calcule a velocidade média da esfera para o trajeto de 0 a 400mm.                                                                

                                                                       𝑣𝑚 = ∆𝑆/∆𝑡

Onde:

• 𝑣𝑚 = Velocidade média (m/s);
• ∆𝑆 = Espaço percorrido pela esfera (m);
• ∆𝑡 = Tempo do trajeto (s).

𝑣𝑚 = 0,400 / 4,25103

𝑣𝑚 = 0,094 m/s

7.        A velocidade é constante no Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) e define-se como a função horária como:

𝑆 = 𝑣𝑡 + 𝑆0

Onde:

• S = posição final ocupada pelo móvel;
• S0 = posição inicial ocupada pelo móvel;
• V = velocidade.

Utilizando a função horária, calcule a velocidade média para cada intervalo percorrido pela esfera.

8.        As velocidades encontradas para cada intervalo foram aproximadamente as mesmas? Elas coincidem com a velocidade média?

Sim, porque no movimento Retilíneo Uniforme (MRU) a velocidade da esfera é constante ao longo do tempo, ou seja, sua aceleração é nula.

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AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS 1. Por que é importante nivelar a base do plano inclinado? R: Sem o devido acerto do nível da base nas demais direções, não conseguiríamos obter a real inclinação sugerida de vinte graus, observado no transferidor. 2. Em cada uma das descidas, as medições do tempo para cada intervalo não se repetiram. Qual a principal razão disso? R: No momento que libertamos a esfera ao movimento de descida, o registro da passagem no cronômetro da esfera pelos pontos, foi realizado por estímulo físico no botão através da indicação visual da esfera ao passar nas marcas milimétricas indicadas. É quase impossível um registro preciso, com as ferramentas utilizadas, do momento em que a esfera passa pelo ponto, criando uma área de possibilidades entorno dos pontos sugeridos. 3. Com base nos seus conhecimentos, qual a influência do ângulo da rampa no tempo de descida da esfera? R: A força gravitacional é o motor impulsor da esfera. Quanto maior for a inclinação, menor será a resistência à força e maior será a velocidade de descida. 4. Com base nos dados obtidos construa o gráfico de espaço (S) x Tempo (s) da esfera. R: 5. Qual o significado físico do coeficiente angular do gráfico? R: A velocidade média da esfera. 6. Em seguida, calcule a velocidade média da esfera para o trajeto de 0 a 400mm. -0,05 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0 1 2 3 4 5 6 Es p aç o e m m et ro s Tempo em segundos Série1 Linear (Série1) 𝑣𝑚=Δ𝑆/Δ𝑡 Onde: • Vm = Velocidade média (m/s); • ΔS = Espaço percorrido pela esfera (m); • Δt = Tempo do trajeto (s). 𝑣𝑚= (0,4-0,0) / (5,1139-0,0); 𝑣𝑚= 0,07822m/s 7. A velocidade é constante no Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) e define-se como a função horária como: 𝑆=𝑣𝑡+𝑆0 Onde: • S = posição final ocupada pelo móvel; • S0 = posição inicial ocupada pelo móvel; • V = velocidade. Utilizando a função horária, calcule a velocidade média para cada intervalo percorrido pela esfera. Intervalo - ΔS (m) Tempo Médio (s) Velocidade (m/s) 0,000 a 0,100 1,326433 0,07539 0,100 a 0,200 2,579585 0,07980 0,200 a 0,300 3,852395 0,07857 0,300 a 0,400 5,113912 0,07927 8. As velocidades encontradas para cada intervalo foram aproximadamente as mesmas? Elas coincidem com a velocidade média? R: As velocidades calculadas nos intervalos estavam bem próximas e praticamente coincidem com a velocidade média calculada. 9. Você acredita que ao realizar o experimento com 10°, o comportamento da esfera será igual ou diferente em comparação com experimento realizado com o ângulo de 20°? Justifique sua resposta. R: Com inclinação de 10° a esfera percorre em maior tempo o trajeto proposto. A velocidade será menor, em relação ao teste com a rampa em 20°, inversamente proporcional ao tempo gasto pela esfera no trajeto inclinado em 10°.