A Atividade Prática Física Mecânica

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ATIVIDADE PRÁTICA FÍSICA MECÂNICA

Carlos Eduardo Eiti Honma Antunes

Centro Universitário Uninter

R. Quintino Bocaiúva, 800 - Centro, Itapetininga - SP, 18200-014, Brasil

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Resumo. Neste trabalho foi relatado os experimentos citados no roteiro de estudo do conteúdo de física mecânica. Os experimentos realizados no laboratório de queda-livr, tinham como objetivo a exemplificação de como funciona a energia potêncial gravitacional. Em seguida, um outro experimento feito pessoalmente também foi relatado.

INTRODUÇÃO

    A queda livre é um fenômeno bem conhecido e misterioso que não pode ser superado. Neste trabalho, exploramos as leis fundamentais da queda livre, sua importância nas teorias modernas da gravidade e suas diversas aplicações em campos como física experimental e engenharia.

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

    A queda livre é um fenômeno fundamental na física que desafia a nossa compreensão das leis que governam o movimento da matéria. Isso acontece quando um objeto é lançado no vácuo sem nenhuma força externa além da gravidade. Este fenómeno foi iniciado por Galileu Galilei no século XVII e tem sido o ponto de partida para muitos desenvolvimentos científicos.
  As leis da queda livre estabelecem que a aceleração de um objeto em queda livre é constante e igual à aceleração devido à gravidade na superfície da Terra. Essa aceleração é comumente representada pela letra "g" e possui um valor aproximado de 9,81 metros por segundo ao quadrado (m/s²) na superfície terrestre. As duas leis principais da queda livre são:
   Independência da Massa: Um resultado notável das leis da queda livre é que a massa do objeto em queda não afeta sua aceleração. Isso significa que objetos de diferentes massas cairão com a mesma taxa de aceleração na ausência de forças adicionais, como a resistência do ar. Esse princípio da equivalência, estabelecido por Galileu, é fundamental para nossa compreensão atual da física.
   Aceleração Constante: A aceleração de um objeto em queda livre é uniforme, o que significa que a velocidade aumenta a uma taxa constante. Isso é uma consequência direta da lei da gravitação universal de Newton, que afirma que todos os objetos com massa atraem uns aos outros com uma força proporcional à massa e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles.
   Para descrever o movimento de um objeto em queda livre, utilizamos equações de movimento baseadas nos princípios da cinemática. As duas principais equações são:
  Equação de Posição: A equação de posição descreve a altura de um objeto em queda livre em relação a um ponto de referência. Ela nos permite calcular a posição do objeto em qualquer momento durante a queda:
   h = h0 + (v0.t) – ½ .g.v.t ²
   Equação de Velocidade: A equação de velocidade nos permite calcular a velocidade do objeto em queda livre em qualquer instante durante a queda:
   v = v0 – g.t

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
  Os itens que foram disponibilizados na sala de experimentos online são o cronômetro e o eletroimã ligados diretamente em uma fonte e um interruptor, duas esferas de peso diferentes (7g e 57g) e a haste com medidor indicativo relacionado a altura em que a esfera se encontrava no ponto.
   O procedimento se inicia no momento em que os aparelhos forem ligados. A escolha da esfera e a altura resulta em um valor diferente e com esses dois vetores que são afetados com a mudança de peso e altura, será relatada nas tabelas que estão presentes na parte de análise e resultados.

ANÁLISE E RESULTADOS

Foram pedidos no roteiro experimental, 6 perguntas antes de iniciar o experimento

A) O que é o fenômeno de Queda-Livre? Explique.
           A queda livre é quando um objeto cai devido à gravidade sem resistência do ar. Todos os objetos caem com a mesma aceleração, cerca de 9,81 m/s² na Terra, independentemente de sua massa. A velocidade aumenta continuamente, e a trajetória é uma parábola.

B) Qual a relação do fenômeno com o MRUV? Explique.
O fenômeno de queda livre é um exemplo de Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV), onde um objeto cai devido à gravidade. A aceleração é constante (9,81 m/s² na Terra) e atua verticalmente para baixo, e podemos usar as mesmas equações do MRUV para descrever o movimento.

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