Determinação da velocidade do carrinho em função do tempo

Provavelmente, o procedimento sugerido abaixo é mais complicado que o que você pensou. Leia todo o roteiro antes de iniciar e, se você quiser saber porque esta maneira é boa, leia o documento sob o título Como calcular numericamente a derivada de uma função.

1. Construindo a tabela de posição em função do tempo.

   Abra a página com as fotos da situação que você deve analisar. Nessa página deve haver umas quinze fotos, que você pode associar a números inteiros 1, 2, ... , j, ..., 14, 15. Em cada uma das fotos, você pode ler o valor do tempo, t, e a posição do carrinho, x. Como o carrinho é um corpo rígido em translação, podemos escolher qualquer ponto dele para marcar a posição, mas a melhor escolha é a quina, porque a leitura da fita é mais precisa por estar próxima à fita e a descontinuidade entre o preto do carrinho e o cinza do trilho dá uma linha bem marcada. Então, chamando de valor do relógio na foto de número j ea posição do carrinho nessa mesma foto, faça as leituras para todas as fotos e construa uma tabela em uma planilha.

2. Deduzindo a velocidade a partir do tempo

   Por conta do truque que vamos usar para determinar a velocidade com melhor precisão, precisamos calcular o instante médio do intervalo de tempo usado para estimar a derivada da posição, ou seja, para cada j calculamos o instante fórmula .

   A velocidade nesse instante é calculada como a velocidade média no intervalo ,ou seja, . Faça os cálculos na planilha para todos os j possíveis - não será possível estimar a velocidade na primeira nem na última foto - e, com os valores obtidos, faça um gráfico da velocidade em função de .

Clique e veja o Roteiro para a elaboração da síntese dos resultados da 1ª etapa do experimento com o trilho de ar .

<< Voltar