Relatório IV – Física Experimental

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Faculdade de Tecnologia e Ciências Aplicadas – FATECS

Curso de Engenharia Civil – Matutino

Disciplina: Física I – Turma B

Professor: Marcos Guassi

Relatório IV – Física Experimental

(Conservação de Energia)

Alunos:

   Eduardo Pereira

   Laryssa Marques

   Matheus Yusef

   Pedro Mota

   Pedro Alves

   William Alves

Brasília/DF, 25 de novembro de 2015

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Relatório IV – Física Experimental

1. Objetivo

Verificar, a partir de experimento em laboratório, se existe a conservação de energia e identificá-las através do movimento de um corpo em queda livre.

1. Materiais

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Figura 01 – Equipamento de queda livre

• Trilho vertical com Portais óticos;
• Eletroímã;
• Cesta para coleta de esfera;
• Cronômetro ligado aos Portais óticos;
• Esfera metálica;
• Bobina eletromagnética;
• Chave liga/desliga.

1. Procedimentos

A preparação do equipamento foi realizada pela equipe técnica do UniCEUB.

1. O ajuste dos Sensores Fotoelétricos foi realizado conforme medidas informadas pelo professor Marcos Guassi, são eles:

• Os quatro sensores deveriam possuir espaçamento (Δx) de.

• X1 – 0,05 m
• X2 – 0,65 m
• X3 – 0,05 m

1. Houve uma preocupação com a precisão dos sensores, por isso foi necessária a revisão antes de iniciar o procedimento.

1. O Cronômetro foi devidamente ligado e “zerado” antes de iniciar o experimento.

1. Ativamos a chave liga/desliga e posicionamos a esfera no eletroímã, feito isso desativamos a chave fazendo com que a esfera caísse em queda livre.  

A partir destes procedimentos preparatórios, foi dado início ao experimento ativando a chave liga-desliga.

1. Dados Experimentais

1. Realizamos o procedimento de queda livre cinco vezes e coletamos os dados referentes ao tempo de queda, além disso, calculamos o tempo médio dos intervalos. Segue a tabela abaixo:

Medição	ΔX1 (m)	ΔX2 (m)	ΔX3 (m)
0,05	0,65	0,05
Tempo 01 (s)	0,026	0,215	0,012
Tempo 02 (s)	0,026	0,215	0,012
Tempo 03 (s)	0,026	0,214	0,011
Tempo 04 (s)	0,026	0,215	0,012
Tempo 05 (s)	0,026	0,215	0,012
Tempo Médio (s)	0,026	0,215	0,012

1. Com o tempo médio e as distâncias entre os sensores fotoelétricos podemos calcular a velocidade que a esfera atingiu.

Medição	ΔX1 (m)	ΔX2 (m)	ΔX3 (m)
0,05	0,65	0,05
Tempo Médio (s)	0,026	0,215	0,012
Velocidade (m/s)	1,923	3,026	4,237

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1. As fórmulas utilizadas foram realizadas no programa Excel®:

Medição	Fórmulas utilizadas
Tempo 01 (s)	Dados coletados.
Tempo 02 (s)	Dados coletados.
Tempo 03 (s)	Dados coletados.
Tempo 04 (s)	Dados coletados.
Tempo 05 (s)	Dados coletados.
Tempo Médio (s)	MÉDIA(Tempo de 01 a 05 de ΔXn)
Erro Instrumental (s)	Valor padrão do cronômetro.
Velocidade (m/s)	DIVISÃO(ΔXn / Tempo Médio)

1. Cálculo da Gravidade:

Com a Velocidade Final (VF) e Inicial (VI) e o tempo médio entre os intervalos final (Δtf) e inicial (Δti), foi possível descobrir a aceleração da gravidade do sistema. Como:

Gravidade (g): ΔV/ΔT  → g: VF – VI / TF + TI →  g: (Δsf /Δtf  - Δsi /Δti )/ (Δtf + Δti) →     

g: (4,237 – 1,923) / (0,012 + 0,215) →g = 10,213 m/s²

1. Análise do Experimento

A partir do experimento, foi possível analisar os seguintes resultados:

• Mesmo as distâncias sendo iguais entre os sensores na Medição, os tempos coletados tiveram pequenas variações. Este efeito se deu pela não exatidão milimétrica entre os sensores, pois utilizamos uma régua manual.

Medição	ΔX1 (m)	ΔX2 (m)	ΔX3 (m)
0,05	0,65	0,05
Tempo 01 (s)	0,026	0,215	0,012
Tempo 02 (s)	0,026	0,215	0,012
Tempo 03 (s)	0,026	0,214	0,011
Tempo 04 (s)	0,026	0,215	0,012
Tempo 05 (s)	0,026	0,215	0,012

• A respeito da Velocidade da Esfera:

Medição	ΔX1 (m)	ΔX3 (m)
0,05	0,05
Tempo Médio (s)	0,026	0,012
Velocidade  (m/s)	1,923	4,237

Foi possível observar, através do cálculo {∆s / ∆t}, a Velocidade da Esfera entre os dois primeiros (ΔX1) e os dois últimos (ΔX3) sensores.

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