A Queda de Objeto

EXPERIMENTO 2: QUEDA LIVRE: DETERMINAÇÃO DO TEMPO DE REAÇÃO HUMANA

1. Introdução:

O ser humano é relativamente lento para desencadear certas ações. Assim, entre o instante real em que um corpo é abandonado e o instante que outro individuo tenta segura-lo um bom intervalo de tempo já se passou. Esse intervalo de tempo desperdiçado é o seu tempo de reação. Nesta experiência será realizada  calculo do tempo de reação humana através da teoria de queda livre de um  objeto. Um modo de se medir esse tempo de reação é a técnica da régua em queda livre. Será usado  o instrumento para  medir dimensões lineares: a régua milimétrica.

1. Objetivo

O seguinte trabalho teve como objetivos conhecer como se pode obter o valor médio de um conjunto de dados para representar uma grandeza física, que neste caso será o tempo de reação. Mostrar e efetuar medidas estatísticas do tempo de reação humana como o tempo de reação de um indivíduo, efetuar medidas indiretas de tempo, expressar corretamente estas medidas erros e unidades,  aprender a utilizar estatística com medidas repetidas, por fim identificar o tempo de reação auditiva e visual dos 5 integrantes do grupo.

3 - TEORIA

O  tempo  de  reação  representa  o  nível  de coordenação  neuromuscular,  onde  os  estímulos  visuais,  auditivos  ou  táteis  são decodificados  pelo  nosso  corpo  através  de  vários  processos  físicos,  químicos e mecânicos.  Onde  os  quais  viajam  através  de  vias  aferentes  e  chegam  ao  cérebro como  estímulos  sensoriais,  logo  depois  disso  o  cérebro  envia  um  comando  até a unidade motora desejada.

Tempo de reação ou reflexo de um indivíduo tem início com  uma  mensagem  enviada  ao  cérebro  e  termina  quando  o  corpo  executa  uma resposta ou reação física.

As equações matemáticas que determinam o movimento de queda livre são as seguintes:

(Uma das formas de calcularmos nosso tempo de reação é usando)

O espaço médio é calculado de acordo com o equação  (figura 2 do subiten 4.2), onde  a variação do espaço  [pic 1]    é igual  à  somatória dos experimentos, [pic 2]     corresponde o espaço percorrido no primeiro queda,  [pic 3]  corresponde o espaço percorrido no segundo queda,[pic 4]   corresponde o espaço percorrido no terceiro queda e assim sucessivamente, dividido pela quantidade de tentativas ocorridas.[pic 5]  No caso do experimento foram realizadas 10(dez) quedas.

(considerando  o S=Y, So=Yo, ΔS=DeltaY )

[pic 6]

Para sabermos a conversão desta distancia em tempo, para saber o tempo de reação, pode ser feita partindo-se da equação horária da posição de um movimento uniformemente variado.(equação abaixo) Partindo do ponto 0, o  tempo que levou a reação do movimento da mão durante a queda da régua, é possível calcular esse tempo com a e função horária do espaço.

Sendo correto afirmar que a queda de corpos (no caso da experiência da régua ) é considerada um movimento uniformemente variado, pois sofrem aceleração da Gravidade. Aceleração da mesma corresponde a 9,8m/s2, isto quer dizer que um corpo em queda livre aumenta sua velocidade em 9,8m/s2 a cada segundo.

  Equação do movimento uniformemente variado:

        [pic 7]Equação1        

No caso da queda livre de um objeto,  S  é  a posição do corpo no tempo t e So é a posição inicial do corpo. A distância que o objeto percorreu na queda é exatamente [pic 8], que chamaremos de ΔS.   Em nosso caso, a  velocidade inicial do corpo (v0)  é  zero porque o experimentador apenas soltou o objeto. O que faz o objeto cair é a ação da gravidade; assim, a aceleração a que o objeto tem durante a queda é igual a aceleração da gravidade (~ 9,807 m/s2).  Colocando estas informações na equação 1, chega-se a expressão que permite calcular o tempo de reação:

[pic 9]

 

4 – Parte experimental

4.1- Material Utilizado

• Regoa transparente milimétrica de 30 cm.
• Com 𝜎𝑟 = 0,5 𝑚𝑚 (resolução da régua milimétrica).

4.2 – Procedimento Experimental

 Para  a  determinação  do  tempo  de  reação,  foi  utilizada uma  régua transparente  de 30  na escala em centímetros(cm), um caderno para as anotações do experimento e o dedo polegar e o indicador para segurara régua em forma de pinça.(figura 1a)

[pic 10]

Figura1a

Para realizar esse experimento, foi necessário que o  grupo seguisse o seguinte parâmetro,  segurar  a  régua  deixando-a  na  unidade  0  cm,  alinhado  e centralizado  entre  os  dedos  do  outro elemento, como  ilustrado  na  figura  1, assim sendo,quando  solta a  régua e  o  outro  componente  a  segura, como  ilustrado  na figura  2, saberemos a distância  e  a  partir  dela  pode-se  determinar  o  tempo  de reação da pessoa ao segurar a régua.