Aula 5: Movimento Unidimensional (trilhos de ar)

Aula 5: Movimento Unidimensional
(trilhos de ar)
1
Introdução
O objetivo deste experimento é estudar o movimento de um carrinho, efetuado ao longo de
um trilho de ar.
2
Procedimento Experimental
2.1
Material:
cronômetro, trilho de ar, disparador eletrônico, carrinho, régua,
papel milimetrado.
Figura 1: Esquema do trilho de ar
2.2
•
Roteiro:
1. Observe o cronômetro utilizado no experimento e determine seu erro. Faça o
mesmo para a trena do trilho.
2. Escolha a intensidade desejada para o fluxo de ar.
3. Escolha uma posição para o sensor no trilho e meça o tempo gasto pelo carrinho
até atingı́-lo. Esta medida deve ser repetida 5 vezes, correspondendo aos valores
t1 ,t2 , t3 , t4 e t5 da tabela abaixo. tm corresponde ao valor médio das 5 medidas
de tempo e ∆t indica o erro total (erro do cronômetro+erro aleatório). Repita o
procedimento para outras 5 posições do sensor ao longo do trilho.
1
posição (cm)
t1 (s)
t2 (s)
t3 (s)
t4 (s)
t5 (s)
tm (s) ∆t(s)
4. Faça o gráfico da posição do carrinho (eixo y) versus o tempo médio (eixo x).
Com base na análise do gráfico, é possı́vel dizer se o mesmo é uma função linear?
5. Em caso afirmativo, como deve ser a dependência da posição do carrinho com o
tempo?
6. Determine os coeficientes angular e linear da função obtida no item 4, usando o
método gráfico.
7. Repita o item 6, utilizando o método dos mı́nimos quadrados.
8. Quanto foi a diferença obtida pelos dois métodos?
9. Qual é o significado fı́sico dos coeficientes angular e linear neste caso? Quais suas
unidades? Quantos algarismos significativos podem ter, respectivamente?
10. No mesmo gráfico do item 1, marque as barras de erro das medidas da posição do
objeto.
Obs: As barras de erro
indicam a faixa de valores
prováveis para a grandeza
medida, conforme mostra o
exemplo abaixo. No lado
direito temos as grandezas
medidas (tempo e posição),
com seus respectivos erros.
Em muitos casos, as duas
variáveis podem apresentar
erros, de forma que as barras de erro no gráfico podem estar na vertical e/ou
horizontal.
Figura 2:
Para Entregar:
Os resultados completos deste experimento devem ser entregues na próxima aula, no
formato de relatório, na seqüência indicada no anexo da apostila. 1 Relatório por equipe.
2
Universidade Federal de Juiz de Fora
Instituto de Ciências Exatas
Departamento de Fı́sica
Laboratório de Fı́sica I
Prof.: ................................................................... Data: .../..../..... Turma: ...........................................
Experiência: .............................................................................................................................................
Equipe: ....................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
Fluxo de ar: ............................
posição (cm)
t1 (s)
t2 (s)
3
t3 (s)
t4 (s)
t5 (s)