Experimento 1- Movimento Uniforme                      Parte I - Movimento de um carrinho à pilha
                     Parte II  - Movimento de uma gota d'água dentro de um fluido
Iria Müller Guerrini(parte I)
José Alexandre Machado (parte II)

Experimento 1- Movimento Uniforme: Fundamentos Teóricos
Conceito de movimento uniforme 

Você já deve ter observado este tipo de movimento quando está dentro de um carro em movimento. Observando o velocímetro do carro, pode ter trechos em que o velocímetro marca sempre a mesma velocidade em qualquer instante ou intervalo de tempo, como por exemplo, 100 km/h (fig. 1.1). 


Figura 1.1 - Movimento do carro

O movimento é uniforme quando a velocidade escalar do móvel é constante em qualquer instante ou intervalo de tempo, significando que, no movimento uniforme o móvel percorre distâncias iguais em tempos iguais. 

 O movimento é retilíneo uniforme quando o móvel percorre uma trajetória retilínea e apresenta velocidade escalar constante. 

 O movimento do carro (fig.1.1) é um exemplo de movimento uniforme. Em qualquer instante ou intervalo de tempo a velocidade é sempre igual a 100km/h.

 Como a velocidade escalar é constante em qualquer instante ou intervalo de tempo no movimento uniforme, a velocidade escalar média é igual à instantânea: 
 
 
V = Vinst = Vmédia =S/t
(1.1)

Exemplo 1 - Movimento retilíneo uniforme

 Considerando que um carrinho movido à pilha realizou a seguinte trajetória: 


Figura 1.2 - Movimento Retilíneo Uniforme do carrinho.

Fazendo as medidas do espaço (S) e tempo (t) entre as posições 1 e 2, o carrinho percorreu em um intervalo de tempo t = 0,2 s a distância S = 5,7 cm, por exemplo (fig. 1.2). 

Observe que a trajetória é uma reta e o carrinho percorre distâncias iguais em tempos iguais, o que indica que a velocidade escalar é constante. 

Calculando a velocidade no intervalo de tempo considerado, tem-se que: 

 V = S/t = 5,5/0,2 = 27,5 cm/s 

 Considerando-se quaisquer outros intervalos de tempo ou instantes, a velocidade será sempre de 27,5 cm/s. 

 Conclui-se que o movimento do carrinho neste exemplo é um movimento retilíneo uniforme. 

Equação horária do movimento uniforme

A equação horária de um movimento mostra como o espaço varia com o tempo: S = f(t) 

No movimento uniforme temos que: 
V = Vmédia = Vinst =S/t = (S - S0)/(t - t0)
(1.1)

De (1.1), obtemos:

S - S0 = V (t - t0

Para t0 = 0  S - S0 = V t 

 Resolvendo para S: 
 

S = S0 + V t 

 Equação horária do Movimento Uniforme

(1.2)
onde: 

S: espaço final 

 S0: espaço inicial 

 t: instante final 

No movimento uniforme a equação horária é uma função do 1o grau. 
Exemplo 1.2 - Equação horária do movimento uniforme 

 Para estabelecer a equação horária do movimento do exemplo 1.2, basta substituir na equação horária (2) o valor da velocidade obtido e o espaço inicial. 

 Sendo V = 27,5 cm/s e S0 = 0 cm, a equação horária será: 
 
S = 27,5 t 

(S em cm e t em s)

Gráficos - Movimento Uniforme

Gráfico espaço (S) versus tempo (t) / movimento uniforme

Sendo S = f(t) uma função do 1o grau, o gráfico S versus t é uma reta que pode passar ou não pela origem (fig. 3).

 Na equação S = S0 + V t,

S0: coeficiente linear da reta

V: coeficiente angular da reta ou inclinação da reta
Para obter S0, basta fazer t = 0 na equação horária S = S0

Figura 3 - Gráfico S (espaço) versus t (tempo) - Movimento Uniforme.

A velocidade escalar é obtida a partir do gráfico S versus t, calculando a inclinação da reta:
 
 
V = Inclinação da reta = S/t = (S - S0)/(t - t0)
(1.3)

Gráfico V versus t / movimento uniforme

Sendo a velocidade constante em qualquer instante e intervalo de tempo, a função V = f(t) é uma função constante e o gráfico V versus t é uma reta paralela ao eixo do tempo.


Figura 1.4 - Gráfico V versus t - Movimento Uniforme.

Pode-se calcular a variação de espaço ocorrida em um intervalo de tempo, calculando-se a área abaixo da reta obtida (área hachurada na fig. 1.4), que é a área de um retângulo.
 
S = Aretângulo= base * altura =t V 
(1.4)


Experimento 1 - Movimento Uniforme: Procedimento Experimental

Parte I - Movimento de um carrinho à pilha
Objetivos Material necessário Procedimento Experimental
Medida do espaço e do tempo
Clique aqui para preencher a tabela 2-1 on-line
Questões
         1) Determine:
    Clique aqui para preencher a tabela 2.2 on-line


          4) Compare e discuta os valores obtidos na tabela 2.1. com os da tabela 2.2 e verifique se os reobteve.
          5) Construir o gráfico S versus t e o gráfico V versus t:
 
              A) Com os dados S, t e V da tabela 2.1.
              B) Com os dados S e t da tabela 2.2 e o valor de V obtido no item A.
          6) Verifique se reobteve os valores experimentais, comparando os gráficos obtidos nos itens acima. Comente o experimento
              e dê sugestões para melhorá-lo.
Parte II - Movimento de uma gota d' água dentro de um fluido

Objetivos



Figura 1.5: Movimento de uma gota d'água dentro do óleo

Material necessário

Procedimento Experimental Medida do Espaço e Tempo
Clique aqui para preencher a tabela 2-1 on-line
Questões
         1) Determine:
    Clique aqui para preencher a tabela 2.2 on-line

          4) Compare e discuta os valores obtidos na tabela 2.1. com os da tabela 2.2 e verifique se os reobteve.

          5) Construir o gráfico S versus t e o gráfico V versus t:

 
              A) Com os dados S, t e V da tabela 2.1.
              B) Com os dados S e t da tabela 2.2 e o valor de V obtido no item A.
          6) Verifique se reobteve os valores experimentais, comparando os gráficos obtidos nos itens acima. Comente o experimento
              e dê sugestões para melhorá-lo.