RELATÓRIO DO EXPERIMENTO DE ERROS DE MEDIDAS

UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS

CENTRO DE ENGENHARIAS

ENGENHARIA DE PRODUÇÃO

FÍSICA BÁSICA EXPERIMENTAL I

RENAN MENDES DE AMORIM

                

RELATÓRIO DO EXPERIMENTO DE

ERROS DE MEDIDAS

Pelotas, 03 de Setembro de 2015.

Resumo

O movimento em queda livre é o resultado da aceleração que a gravidade exerce sobre algum corpo. Neste experimento simulou-se a queda livre de um corpo por meio de um painel vertical e uma esfera metálica, cujo obtivo é analisar o movimento retilíneo uniformemente variado e determinar o valor da aceleração gravitacional no local do experimento e compará-lo com o valor padrão. Onde observou-se uma diferença de 13% comparando com o valor padrão.

1. Introdução

Em física, o movimento em queda livre é o resultado da aceleração que a gravidade exerce sobre algum corpo. Quando abandonamos um corpo de certa altura a sua velocidade aumenta em função do tempo, isso ocorre pela aceleração da gravidade em conjunto com sua massa.  

O estudo de queda livre ocorreu em 300 a.C. com o filósofo grego Aristóteles. Ele afirmava que duas pedras, uma mais pesada do que a outra fosse largada da mesma altura, a mais pesada atingiria o solo primeiro. A afirmação de Aristóteles foi aceita como verdadeira durante vários séculos. Somente por volta do século XVII que um físico italiano chamado Galileu Galilei contestou essa afirmação.
Ao realizar o experimento de abandonar da mesma altura duas esferas de pesos diferentes, comprou que ambas atingiram o solo no mesmo instante, colocando por terra a afirmação de Aristóteles. Galileu também fez vários experimentos com corpos de mesma massa, percebendo que os mesmos atingiam o solo em instantes diferentes, lançando assim, a hipótese de que o ar possui ação retardadora do movimento (Mundo Educação, 2015).

Foi calculado os valores médios de velocidade de chegada e aceleração da gravidade, também foi calculado o erro aleatório através das equação abaixo:

[pic 1]

 Onde:

n = número de medições;

 = desvio padrão, que é obtido pela Equação abaixo:[pic 2]

[pic 3]

Também se calculou o erro relativo percentual, através da equação abaixo:

[pic 4]

Desta forma, o objetivo deste relatório é estudar a relação entre a velocidade e o tempo, estimando o valor da aceleração da gravidade durante a queda livre de uma esfera, e verificar o índice de erro entre a aceleração encontrada e a da gravidade.

1. Procedimento experimental

 O procedimento consiste em abandonar uma esfera de 17,43 mm de diâmetro a qual estava presa por um eletroímã na posição Y= 0,0 do alto do conjunto de painel vertical. Ligou-se o cronômetro digital e selecionou-se a função de Velocidade Média com um sensor após o cronometro foi zerado, onde t=0.
Pressionando o botão do eletroímã colocou-se a esfera na posição de largada e após desligar o eletroímã a esfera começa a cair com a aceleração da gravidade, ao passar pelo sensor fotoelétrico na posição final, são registrados os valores do tempo e após calculou-se a velocidade através da equação da velocidade média.

Velocidade média = Δx/ Δt

Após mediu-se a altura da queda livre, sendo esta de 0,76m, e calculou-se o valor da aceleração da gravidade através da equação:

g = V²/ 2h

1. Resultados

Na Tabela 1 visualiza-se os resultados obtidos com as repetições do experimento, onde pode-se perceber que obteve-se resultados diferentes com as repetições realizadas.

Tabela1 – Repetições do experimento

Δt(s)	V(m/s)	G.exp.(m/s²)
00,00485	3,59	8,50
00,00490	3,56	8,32
00,00465	3,75	9,24
00,00455	3,83	9,65
00,00490	3,56	8,32
00,00490	3,56	8,32
00,00490	3,56	8,32
00,00485	3,59	8,50
00,00490	3,56	8,32
00,00465	3,75	9,24