A Queda Livre

1. Introdução

Denomina-se queda livre os movimentos de subida e descida que os corpos realizam no vácuo, de forma que os efeitos devidos à resistência do ar ou do empuxo não afetam o movimento. Estes movimentos são descritos pelas mesmas equações do movimento uniformemente variado. A aceleração do movimento é a aceleração da gravidade g. (Degtiar, Batista e Batista, 2012)

A direção de g em qualquer ponto determina a direção vertical naquele ponto. O valor de g varia de ponto a ponto na superfície da Terra, dependendo também da altitude.

Existe um aparelho, que foi localizado no National bureau of Standards, utilizado para medir g por meio de ondas luminosas refletidas por um espelho em queda livre. Tais medidas são tão precisas, que se o aparelho fosse elevado alguns centímetros, a pequena redução no valor de g seria detectada. (Halliday, Resnick e Merrill, 1994)

 Um corpo em queda livre é qualquer corpo movimentando – se livremente sob a influência somente da gravidade, independente do seu movimento inicial, corpos lançados para cima ou para baixo e aqueles lançados do repouso ficam todos em queda livre depois de lançados. (John W. Jewett Jr., Raymond A. Serway, 2011)

O objetivo da prática realizada foi observar corpos em queda livre e determinar suas respectivas velocidades, através das posições escolhidas.

1. Resultados e Discussões

        Segundo Aristóteles, quanto mais pesado um corpo for, mais rápido ele tende a cair. Estas ideias, baseadas em observações qualitativas, transformaram-se em dogmas e predominaram cerca de 20 séculos. (Nussenzveig, 2002)

        As experiências de Galileu, e muitas outras posteriores, acabaram estabelecendo como fato experimental que o movimento de queda livre de um corpo solto ou lançado verticalmente, na medida em que a resistência do ar possa ser desprezada, é um movimento uniformemente acelerado, em que a aceleração é a mesma para todos os corpos, embora sofra pequenas variações em pontos da Terra. Esta aceleração denominada de gravidade (g) tem seu valor aproximado de 9,8 m/s². (Nussenzveig, 2002)

        A pratica realizada no dia 12 de junho visou o estudo da aceleração da gravidade que age no laboratório de física da faculdade Ingá por meio de corpos em queda.

        Para a realização deste experimento foi necessário o uso de uma haste de alumínio com régua milimetrada acoplada a um tripé de ferro, um eletroímã que segurava as esferas metálicas (15mm e 20mm de diâmetro), um cronometro digital com precisão de três casas decimais e um sensor infravermelho que determinava o tempo assim que a esfera o ultrapassava. O experimento foi realizado em cinco distancias diferentes, repetindo o experimento no mínimo três vezes por distancia, com os resultados obtidos construiu – se as tabelas a seguir:

TABELA 1: Queda da esfera de 20 mm de diâmetro

Medida	Yo(m)	Y (m)	∆Y (m)	T (s)	G (m/s²)
1	0	0,20	0,2	0,210	9 ,02
2	0	0,30	0,3	0,256	9,16
3	0	0,40	0,4	0,294	9,26
4	0	0,50	0,5	0,328	9,30
5	0	0,60	0,6	0,359	9,31
Media:				9,22

TABELA 2: Obtenção da velocidade com que a esfera de 20 mm passa pelo sensor

	T (s)	G (m/s²)	Vo (m/s)	V (m/s)
1	0,210	9 ,02	0	1,90
2	0,256	9,16	0	2,34
3	0,294	9,26	0	2,72
4	0,328	9,30	0	3,05
5	0,359	9,31	0	3,34

TABELA 3: Queda da esfera de 15 mm de diâmetro

Medida	Yo(m)	Y (m)	∆Y (m)	T (s)	G (m/s²)
1	0	0,20	0,2	0,212	8,89
2	0	0,30	0,3	0,257	9,08
3	0	0,40	0,4	0,296	9,13
4	0	0,50	0,5	0,330	9,18
5	0	0,60	0,6	0,361	9,20
Media:				9,09

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