Exp3 FCOliveira

UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO GRANDE DO NORTE – UERN
FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS – FANAT

DEPARTAMENTO DE FÍSICA – DF
FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL I
RELATÓRIO EXPERIMENTAL
Discentes:
Francisco das Chagas de Oliveira
Lourival Cirilo de Assis Neto
Jackson Eric da Silva
Murilo Emanuel da Silva Oliveira
Docente: Prof. José Alzamir da Costa
2024
SUMÁRIO
I. TÍTULO........................................................................................................................................
II. OBJETIVOS.............................................................................................................................
III. MATERIAL UTILIZADO......................................................................................................
IV. METODOLOGIA..........................................................................................................................
V. RESULTADOS EXPERIMENTAIS..............................................................................................
VI. ANÁLISE DOS RESULTADOS...................................................................................................
VII. CONCLUSÃO............................................................................................................................
VIII. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...................................................................................
I. TÍTULO
Experiência 1: Movimento Retilíneo e Uniforme Acelerado (MRUA)
II. OBJETIVOS
O objetivo deste experimento é estudar o movimento e colocar em prática, por

meio de experimentos, os conceitos e definições explorados no estudo do Movimento
Retilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA).
III. MATERIAL UTILIZADO
O material utilizado para a realização deste estudo foi um transferidor e

transferidor e detectores fotoelétricos.
IV. METODOLOGIA
Inicialmente, foi realizada a medição direta da inclinação do plano por meio de

um transferidor. O valor obtido para o ângulo foi atribuído considerando três algarismos
significativos.
Em seguida, procedeu-se à medição da inclinação do plano utilizando o esquema
representado na Figura 1, aplicando conceitos trigonométricos. O valor do ângulo foi
mantido com três algarismos significativos. Uma comparação entre os resultados
obtidos nos itens (a) e (b) permitiu avaliar a consistência das medições.
3
Por fim, com base nos valores especificados na Tabela 1, a distância a ser
percorrida pelo carrinho sobre o plano inclinado foi fixada. Os dois detectores
fotoelétricos foram posicionados conforme ilustrado na Figura 2, garantindo a precisão
na execução do experimento.
Prosseguindo com o experimento, o carrinho foi solto sem velocidade inicial

sobre o plano inclinado, e o tempo de passagem entre os dois fotodetectores foi medido
e registrado na Tabela 1. Este procedimento foi repetido cinco vezes para garantir
consistência nos dados. Para representar os valores, foram consideradas três casas
decimais, levando em conta a precisão do cronômetro como a incerteza associada aos
valores.
Posteriormente, uma nova distância foi fixada para o detector 2, e o processo
descrito acima foi repetido. Esta etapa foi repetida para as cinco distâncias diferentes,
conforme pré-determinado na Tabela 4. A análise estatística dos dados envolveu o
cálculo do tempo médio utilizando a equação A1 do Apêndice I. Além disso, o desvio
padrão do intervalo de tempo foi calculado utilizando a equação A2 do Apêndice I.
4
Esses resultados forneceram uma visão mais aprofundada da variabilidade nos tempos
de passagem.
5
V. RESULTADOS EXPERIMENTAIS
Tabela 1 – Tempo percorrido
nº r (cm) t1 (s) t2 t3 t4 t5 tm t tm ± t tm 2 ± 2t

1 10 0,348 0,344 0,347 0,334 0,349 0,344 0,007 0,344 ± 0,007 0,118 ± 0,014
2 20 0,505 0,473 0,471 0,505 0,460 0,4828 0,0166 0,4828 ± 0,017 0,183 ± 0,034
3 30 0,612 0,593 0,589 0,584 0,607 0,597 0,0103 0,597 ± 0,010 0,356 ± 0,020
4 40 0,710 0,700 0,676 0,688 0,674 0,6896 0,0143 0,689 ± 0,014 0,474 ± 0,028
5 50 0,769 0,775 0,753 0,775 0,749 0,7642 0,0092 0,764 ± 0,001 0,583 ± 0,002
6 60 0,844 0,809 0,819 0,819 0,836 0,8254 0,0128 0,825 ± 0,013 0,680 ± 0,026
6
VI. ANÁLISE DOS RESULTADOS
a) Com os dados da Tabela, construa em papel milimetrado os gráficos (r versus

tm) e (r versus tm2).
r x tm
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
10 20 30 40 50 60
tm
r x tm²
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
10 20 30 40 50 60
tm
7
b) Como é denominada a curva obtida no gráfico r versus tm? Qual é o significado
físico da tangente a qualquer ponto da curva?
A curva obtida no gráfico \( r \) versus \( t_m \) é denominada parábola. A relação entre \( r \)
e \( t_m \) para um movimento uniformemente acelerado (MRUA) é dada por uma equação do
segundo grau. Quando representada graficamente, essa equação resulta em uma parábola.
A tangente a qualquer ponto da curva em um gráfico \( r \) versus \( t_m \) representa a

velocidade instantânea do objeto no movimento uniformemente acelerado (MRUA) naquele
instante específico. A inclinação da tangente, nesse contexto, corresponde à velocidade
instantânea, pois a derivada da posição em relação ao tempo é a velocidade. Assim, a tangente
fornece a taxa de variação da posição em relação ao tempo em um determinado ponto, o que
é a definição de velocidade instantânea em física.
c) Determine o módulo da aceleração a, em unidade de m/s2 , do carrinho usando o

gráfico construído no item (a). Considere duas casas decimais para representar o
valor de a.
A fórmula da aceleração é dada por
∆v
a=
∆t
Onde:
Δv é a variação de velocidade (diferença entre a velocidade final e inicial).
Δt é a variação de tempo (diferença entre o tempo final e inicial).
d) Determine o módulo da aceleração a, em unidade de m/s2 , do carrinho usando

o método dos mínimos quadrados (utilize a equação A4 do Apêndice I). Considere
duas casas decimais para representar o valor de a.
e) Mostre teoricamente, que a aceleração do carrinho que se desloca em um plano
inclinado, é dada pela equação a = g sen. Calcule a, em unidade de m/s2 , usando
o valor de  medido na sua bancada. Considere duas casas decimais para
representar o valor de a.
f) Compare o valor de a obtido no item anterior com os obtidos nos itens (c) e (d),
através do erro relativo percentual entre os valores esperados e obtidos. Quais são
as possíveis fontes desses erros?
8
g) A Figura 6 representa um gráfico v versus t do MRUA, com uma velocidade v0
> 0. Neste tipo de gráfico, a área total representa a distância, x, percorrida pelo
móvel até o instante final t. A partir de relações trigonométricas, demonstre que: x
= v0t + (1/2)at2
VII. CONCLUSÃO
Durante a realização da aula prática sobre Movimento Retilíneo Uniforme

(MRU), foi possível constatar a concordância dos resultados experimentais com os
princípios teóricos estabelecidos para esse tipo de movimento. A execução cuidadosa
dos experimentos, com medições precisas das posições em intervalos de tempo
determinados, proporcionou dados consistentes que se alinham com as expectativas
teóricas, refletidos de forma clara nos gráficos gerados.
Os conhecimentos adquiridos ao longo da prática permitiram uma compreensão
aprofundada do MRU, enfatizando a importância da constância da velocidade ao longo
do tempo. Essa compreensão é de relevância crucial em diversos campos, como física,
engenharia e ciências aplicadas, onde sistemas que seguem um movimento uniforme
desempenham um papel significativo.
Além disso, a aplicabilidade prática dos conhecimentos desenvolvidos foi
destacada, evidenciando exemplos específicos em áreas como engenharia automotiva,
automação industrial e física espacial. A comparação entre resultados experimentais e
teóricos ressaltou a importância do rigor na condução dos experimentos, destacando a
necessidade de instrumentação precisa e execução cuidadosa.
Em síntese, a aula prática sobre MRU proporcionou uma experiência
enriquecedora, consolidando os conceitos teóricos e oferecendo uma base prática para
aplicações em diferentes domínios científicos e tecnológicos. O entendimento
aprofundado obtido durante a prática contribui para uma visão mais completa e aplicada
dos princípios do Movimento Retilíneo Uniforme.
VIII. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
DE MENEZES, Vivian Machado et al. O Movimento Retilíneo Uniforme através de

experimentos de baixo custo. Revista Brasileira de Iniciação Científica, v. 4, n. 3, 2017.
SANTOS, Gabriela Ferreira; RODRIGUES, Clóves Gonçalves. O ensino do movimento

retilíneo uniforme e do movimento uniformemente variado utilizando atividades
9
experimentais de baixo custo: Teaching uniform rectilinear motion and uniformly varied
motion using low-cost experimental activities. Studies in Education Scie
10

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Francisco das Chagas de Oliveira

Lourival Cirilo de Assis Neto

Jackson Eric da Silva

Murilo Emanuel da Silva Oliveira

Docente: Prof. José Alzamir da Costa

Experiência 1: Movimento Retilíneo e Uniforme Acelerado (MRUA)

O objetivo deste experimento é estudar o movimento e colocar em prática, por

III. MATERIAL UTILIZADO

O material utilizado para a realização deste estudo foi um transferidor e

Inicialmente, foi realizada a medição direta da inclinação do plano por meio de

Prosseguindo com o experimento, o carrinho foi solto sem velocidade inicial

Tabela 1 – Tempo percorrido

nº r (cm) t1 (s) t2 t3 t4 t5 tm t tm ± t tm 2 ± 2t

a) Com os dados da Tabela, construa em papel milimetrado os gráficos (r versus

A tangente a qualquer ponto da curva em um gráfico \( r \) versus \( t_m \) representa a

c) Determine o módulo da aceleração a, em unidade de m/s2 , do carrinho usando o

Δv é a variação de velocidade (diferença entre a velocidade final e inicial).

Δt é a variação de tempo (diferença entre o tempo final e inicial).

d) Determine o módulo da aceleração a, em unidade de m/s2 , do carrinho usando

Durante a realização da aula prática sobre Movimento Retilíneo Uniforme

VIII. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

DE MENEZES, Vivian Machado et al. O Movimento Retilíneo Uniforme através de

SANTOS, Gabriela Ferreira; RODRIGUES, Clóves Gonçalves. O ensino do movimento

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