Movimento Uniforme é aquele movimento em que a velocidade não varia no decorrer do tempo, ou seja, possui uma velocidade constante. Como consequência de não haver variações da velocidade, a aceleração é nula.
Função horária do movimento:
S = So + vt
CONTEÚDOS
- Distância percorrida
- Deslocamento
- Velocidade instantânea
- Velocidade média
- Aceleração
- Equação horária
- Gráficos:
• Posição-tempo
• Velocidade-tempo
• Aceleração-tempo
OBJETIVOS
- Avaliar um movimento (retilíneo) uniforme;
- Compreender os conceitos de posição, deslocamento, velocidade, velocidade instantânea e tempo;
- Verificar as características do movimento uniforme;
- Interpretar gráficos que envolvam posição, velocidade e tempo;
- Determinar a equação horária do movimento;
- Verificar se os resultados obtidos reproduzem o que é anunciado teoricamente;
CONHECIMENTOS PRÉVIOS
- Conceito de movimento
- Posição
- Tempo
- Distância percorrida
- Deslocamento
- Velocidade
- Aceleração
MATERIAIS NECESSÁRIOS
- Câmera de vídeo (filmadora, celular...)
- Tripé para fixar a câmera
- Filmagem de uma situação que apresenta Movimento Uniforme.
Sugestões: • Elevador hidráulico • Carrinho movido à pilha • Gota d’água/bolha de ar-mangueira plástica • Pessoa caminhando na rua • Formiga andando em linha reta
- Computador
- Software Tracker
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL/CAPTURA DE IMAGENS
1. Para a captura das imagens deve-se escolher um local iluminado.
2. Posicionar a câmera em um tripé (a câmera precisa ficar fixa) e o mais paralela possível ao movimento.
3. Colocar no espaço que será captado pela câmera um objeto com dimensões conhecidas para ter-se um padrão de medida. Esse item não deve ser esquecido.
4. Realizar a filmagem do movimento.5. Verificar se a filmagem ficou satisfatória. Se não, realizá-la novamente.
6. Transferir a filmagem para o computador.
7. Verificar a extensão do arquivo. Se não for de extensão compatível com o Tracker (mov, avi, flv, mp4, wmv), fazer a conversão utilizando, por exemplo, o Windows Movie Maker ou um conversor on-line (ver Guia resumido).
8. Fazer cortes na filmagem, caso sejam necessários. Para isso pode ser utilizado o Windows Movie Maker ou outro software similar.
OBTENÇÃO DE DADOS PARA ANÁLISE
1. Abra o software Tracker.
2. Abra o vídeo que será analisado.
3. Selecione a parte do vídeo que será analisada.
4. Faça a calibração da escala.
5. Insira o eixo das coordenadas.
6. Defina a trajetória.
7. Defina os gráficos e as grandezas desejadas [(x, t), (v, t), (a, t), (x, v), ...] na Janela de Gráficos.
8. Defina as grandezas desejadas (t, x, v, a) na Janela de Dados.9. Salve a atividade desenvolvida.
ANÁLISE E INTERPRETAÇÃO DOS DADOS OBTIDOS
1. JANELA DE GRÁFICOS
***Gráfico das posições (x, t) ou (y, t)
- Clique com o botão direito do mouse sobre o gráfico, na Janela de Gráficos [(x, t), se o movimento for na horizontal; (y, t), se o movimento for na vertical] e escolha a opção “Analisar”.
- Na janela que abre, vá em “Analyse” e marque a opção “Curve Fits”. Observe que na parte inferior da janela aparecem alguns ícones que antes não apareciam. Neles marque a opção “Autofit”. Em "Fit name" selecione "Line".
- O gráfico apresenta uma reta ou um arco parábola? O que isso significa?
- Levando em consideração a porcentagem de erro, o gráfico da posição versus tempo reproduz o que é esperado teoricamente? Discuta.
- Com os dados fornecidos pelo gráfico determine a velocidade do objeto. (Clicando nos pontos você obtém os valores das grandezas no referido ponto)
***Gráfico da velocidade (v, t)
- Clique com o botão direito do mouse sobre o gráfico (v, t), na Janela de Gráficos e escolha a opção “Analisar”.
- Levando em consideração a porcentagem de erro, o gráfico da velocidade versus tempo reproduz o que é esperado teoricamente? Discuta.
***Gráfico da aceleração (a, t)
- Clique com o botão direito do mouse sobre o gráfico (a, t), na Janela de Gráficos e escolha a opção “Analisar”.
- Levando em consideração a porcentagem de erro, o gráfico da aceleração versus tempo reproduz o que é esperado teoricamente? Discuta.
2. JANELA DE DADOS
***Analisando o tempo
a) Qual é o valor do instante inicial t1 mostrado na tabela?
Este material está licenciado com uma Licença
Creative Commons - Atribuição-NãoComercial-CompartilhaIgual 4.0 Internacional.
b) Qual é o valor do instante t2?
c) Qual é o valor do instante t3?
d) Qual é o valor do instante t4?
e) Qual é o valor do instante t5?
f) Qual é o valor do instante t6?
g) Qual o intervalo de tempo existente entre t1 e t2?
h) Qual o intervalo de tempo existente entre t2 e t3?
i) Qual o intervalo de tempo existente entre t3 e t4?
j) Qual o intervalo de tempo existente entre t4 e t5?
k) Qual o intervalo de tempo existente entre t5 e t6?
l) Entre os demais instantes esse intervalo varia ou permanece o mesmo? Leve em consideração a porcentagem de erro.
***Analisando a posição
a) Para o instante inicial t1 qual a posição s1 do objeto?
b) Para o instante t2 qual a posição s2 do objeto?
c) Para o instante t3 qual a posição s3 do objeto?
d) Para o instante t4 qual a posição s4 do objeto?
e) Para o instante t5 qual a posição s5 do objeto?
f) Para o instante t6 qual a posição s6 do objeto?
g) Qual a diferença de valor (variação de posição) existente entre a posição s2 e a posição s1?
h) Qual a diferença de valor (variação de posição) existente entre a posição s3 e a posição s2?
i) Qual a diferença de valor (variação de posição) existente entre a posição s4 e a posição s3?
j) Qual a diferença de valor (variação de posição) existente entre a posição s5 e a posição s4?
k) Qual a diferença de valor (variação de posição) existente entre a posição s6 e a posição s5?
l) Entre as demais posições essa variação permanece ou sofre alteração? Leve em consideração a porcentagem de erro.
m) Levando em consideração a porcentagem de erro, esses dados reproduzem o que é anunciado teoricamente dentro do estudo do movimento uniforme? Discuta.
***Analisando a velocidade
Apenas observando os dados mostrados na coluna da velocidade, pode-se considerar que o movimento é uniforme? Vamos fazer essa verificação.
a) Para o instante t1, qual a velocidade v1 do objeto?
b) Para o instante t2, qual a velocidade v2 do objeto?
c) Para o instante t3, qual a velocidade v3 do objeto?
d) Para o instante t4, qual a velocidade v4 do objeto?
e) Para o instante t5, qual a velocidade v5 do objeto?
f) Para o instante t6, qual a velocidade v6 do objeto?
f) Para o instante t6, qual a velocidade v6 do objeto?
g) Qual a diferença de valor (variação de velocidade) existente entre a velocidade v2 e a velocidade v1?
h) Qual a diferença de valor (variação de velocidade) existente entre a velocidade v3 e a velocidade v2?
i) Qual a diferença de valor (variação de velocidade) existente entre a velocidade v4 e a velocidade v3?
j) Qual a diferença de valor (variação de velocidade) existente entre a velocidade v5 e a velocidade v4?
k) Qual a diferença de valor (variação de velocidade) existente entre a velocidade v6 e a velocidade v5?
k) Qual a diferença de valor (variação de velocidade) existente entre a velocidade v6 e a velocidade v5?
l) Entre as demais velocidades essa variação permanece ou sofre alteração? Leve em consideração a porcentagem de erro.
m) Considerando a porcentagem de erro pode-se afirmar que a velocidade permaneceu constante?
n) Levando em consideração a porcentagem de erro, esses dados reproduzem o que é anunciado teoricamente dentro do estudo do movimento uniforme? Discuta.
***Analisando a aceleração
a) Para o instante inicial t1 qual a aceleração a1 do objeto?
b) Para o instante t2 qual a aceleração a2 do objeto?
c) Para o instante t3 qual a aceleração a3 do objeto?
d) Para o instante t4 qual a aceleração a4 do objeto?
e) Para o instante t5 qual a aceleração a5 do objeto?
f) Para o instante t6 qual a aceleração a6 do objeto?
g) Qual a diferença de valor (variação da aceleração) existente entre a aceleração a2 e a aceleração a1?
h) Qual a diferença de valor (variação da aceleração) existente entre a aceleração a3 e a aceleração a2?
i) Qual a diferença de valor (variação da aceleração) existente entre a aceleração a4 e a aceleração a3?
j) Qual a diferença de valor (variação da aceleração) existente entre a aceleração a5 e a aceleração a4?
k) Qual a diferença de valor (variação da aceleração) existente entre a aceleração a6 e a aceleração a5?
l) Entre as demais acelerações essa variação permanece ou sofre alteração? Leve em consideração a porcentagem de erro.
m) Arredondando os dados da coluna da aceleração para uma casa decimal, que valor é mostrado?
n) Levando em consideração a porcentagem de erro, esses dados reproduzem o que é anunciado teoricamente dentro do estudo do movimento uniforme? Discuta.
***Equação horária do movimento
a) Levando em consideração os dados analisados/obtidos, escreva a equação horária do movimento que pode ser gerada através deles.
b) Escolha quatro instantes diferentes, aplique na equação e verifique se a mesma apresenta os resultados esperados.
Nenhum comentário:
Postar um comentário