Aula 03-2023.1-Física Geral e Experimental I e Instrumentação I, revisão de cinemática e tirando dúvidas do Projeto I, professor Rafael

 

Nesta aula de revisão, gravada no IQUANTA da UFCG, campus sede, vimos a definição das grandezas cinemáticas de coordenada de posição, velocidade média e aceleração.

Revisão de cinemática, a equação de Torricelli no MRUV. Ele estudou com Galileu e aprendeu pela primeira vez o conceito de velocidade inventado por Galileu. Este usou as batidas do coração para medir o tempo e definiu a velocidade como sendo a distância percorrida dividido pelas batidas do coração. Ele conseguia fazer a previsão do tempo gasto de chegada de um local a outro. Isso surpreendeu muita gente da época. Para melhorar a precisão, Galileu inventou o relógio de pêndulo.

Projeto 1: Determinando a aceleração a partir de dados experimentais de objeto em movimento na reta: verificação experimental do MRUV.

https://youtu.be/TbjCK2s6Lak

Nessa experiência de cinemática, usando material de baixo custo, para determinar a aceleração a partir dos dados experimentais. O experimento pode ser um carrinho se deslocando em linha reta ou uma esfera rolando sobre um triplo de cortina.

Após construir a tabela com os valores das distâncias e os tempos, fazemos um um gráfico em um papel milimetrado, x versus t², no caso do MRUV será uma reta que passa mais próxima possíveis dos pontos experimentais. O ponto experimental que ficar mais distante da reta, significa que foi cometido um erro maior naquela medida.

Em seguida, esquecemos os pontos experimentais e marcamos dois pontos em cima da reta, para calcularmos o coeficiente angular: neste experimento, será a variação da vertical ∆x dividido pela variação da horizontal ∆t². Como neste caso, o coeficiente angular tem dimensões de distância dividido pelo tempo ao quadrado, o que estamos encontrando é a aceleração experimental. Lembre-se que em todo experimento temos os erros experimentais e valor encontrado para a aceleração será um valor aproximado do valor teórico.

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O Discípulo de Galileu que mediu a pressão atmosférica: Torricelli

A pressão atmosférica foi medida pela primeira vez pelo discípulo de Galileu, Torricelli, em 1643. Ele usou um tubo cheio de mercúrio com uma das extremidades aberta e colocou dentro de uma vasilha contendo mercúrio e observou que o fluido dentro do tubo ficou a uma altura de 76cm da superfície.

              Torricelli

Fundamentação teórica 

MRU-Movimento retilíneo uniforme

MRUV

Movimento retilíneo uniformemente variado: movimento de um corpo em relação a um referencial, tendo aceleração constante e a velocidade variável.

Equação da velocidade

Equação horária x(t)=? No gráfico da velociadade versus o tempo, a coordenada de posição será a área abaixo da curva.

A equação horária torna-se uma função do sendo grau no tempo.

Equação de Torricelli: em um problema de cinemática se não deu o tempo e não pede o tempo, usamos a  equação de Torricelli.

Aceleração Experimental

O coeficiente angular da reta: variação da vertical pela horizontal.

Foi Visto na segunda aula

No final desta aula 02, o professor Rafael apresenta sua primeira proposta experiência com material de baixo custo: verificação experimental do Movimento retilíneo uniforme variado(MRUV). Ele utiliza uma esfera rolando em um trilho de cortina com uma pequena inclinação para realizar o movimento na reta com aceleração constante.

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