Queda Livre

Resumo

É um movimento vertical, sob a ação exclusiva da gravidade. A queda livre é o movimento de um corpo que, partindo do repouso e desprezando a resistência do ar, está sujeito, apenas à interação gravitacional, Mas geralmente, a queda livre é classificada como a condição de aceleração causada pela gravidade e atrito com o ar. Trata-se de um movimento uniformemente variado, pois sua aceleração se mantem constante (aceleração da gravidade).

1. Introdução

O grande filósofo Aristóteles aproximadamente 300 anos antes de Cristo acreditava que abandonando corpos leves e pesados de uma mesma altura, seus tempos de queda não seriam iguais: os corpos mais pesados alcançariam o solo antes dos mais leves. A crença nesta afirmação durou quase dois mil anos, sem que se tivesse procurado verificar a veracidade através de medidas cuidadosas. Um estudo mais minucioso de quedas dos corpos só veio a ser realizado pelo grande físico Galileu Galilei no século XVI. Galileu é considerado o introdutor do método experimental da física, acreditando que qualquer afirmativa relacionada com um fenômeno deveria estar fundamentada em experiências e em observações cuidadosas. Este método de estudo dos fenômenos da natureza não era adotado até então e, por isso mesmo, vária conclusões de Galileu entraram em choque com os ensinamentos de Aristóteles. Apesar das evidências nas experiências realizadas por Galileu, muitos dos seguidores do pensamento de Aristóteles não se deixaram convencer, sendo Galileu alvo de perseguições por pregar ideias consideradas revolucionárias. E neste relatório nos vamos observar esses experimentos e como Newton fixara sua teoria.

2. Fundamentação Teórica

A lei da gravitação universal foi formulada pelo físico Isaac Newton. Conforme diz a lenda, uma maçã caiu sobre sua cabeça e, portanto observou que a maçã caiu por algum motivo, e este motivo seria que alguém estaria “puxando” ela, este alguém seria a Terra. Mas ele foi mais além desse pensamento, e sugeriu que os corpos se atraem, ou seja, não somente a Terra atrai a maçã, mas atrai todos os corpos do universo. E não é somente a Terra que atrai todos os corpos do universo, mas todos os corpos do universo que possui massa atraem outros corpos que também possuem massa. Portanto Newton concluiu:

“Duas partículas se atraem com forças cuja intensidade é diretamente proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa”.

S = 1/2 a t² (1)

A aceleração da gravidade corresponde a 9,8 m/s², isto quer dizer que um corpo em queda livre aumenta sua velocidade em 9,8 m/s a cada 1 segundo.

3. Descrição do experimento

3.1 Material

O aparelho usado, um painel de queda, no experimento possui um eletroímã [Imagem 1] que mantém suspenso uma esfera, que corta a luz do sensor [Imagem 2]. Quando pressionado o botão do aparelho, o eletroímã se desliga