Relatorio queda livre

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FACULDADES INTEGRADAS DE OURINHOS - FIO

Faculdades Integradas de Ourinhos

Faculdade de Engenharia

Engenharia Elétrica – 2º semestre - 2015

LABORATÓRIO DE FÍSICA I

EXPERIMENTO 04: QUEDA LIVRE

Professor responsável: Profª. Drª. Maria Elenice dos Santos

Alunos:    Carolina Baggio Noqueli       ID:202343    
 Diogo Martins                      ID: 211445

                                                                              Giulie Yuri Mihara Vieira   ID: 208814

Jhonatas da Silva                  ID: 205058

Ourinhos 2015

1. INTRODUÇÃO

Desde os tempos antigos, um dos primeiros movimentos que os estudiosos tentaram explicar foi o da queda livre de um corpo, próximo ao solo, sem nenhuma força aplicada a este corpo.
Durante muito tempo, acreditou-se na teoria de Aristóteles em que, segundo ele, o movimento de queda é mais rápido acordo com seu tamanho, ou seja, a massa de um corpo, até surgir Galileu que, de acordo com inúmeras experiências descobrir a verdadeira realidade que diz que a queda livre é a queda de um corpo no vácuo ou quando o ar é desprezível. Ele também chegou às seguintes afirmações: [1,2]

• Todos os corpos caem com aceleração constante, à velocidade da queda que é alterada de acordo com o tempo.
• A altura percorrida pelos corpos em queda livre é proporcional ao quadrado do tempo. Se há aceleração constante e equação do 2º grau, este movimento é chamado de movimento retilíneo uniformemente variado.
  

Existe também, a teoria de Newton, onde se define que a força da gravidade entre dois corpos, sejam eles quaisquer, são de relação diretamente proporcional as massas dos objetos e indiretamente proporcional ao quadrado da distância que existe entre eles.
Há duas situações, uma é a queda livre, onde o corpo é abandonado, sem velocidade inicial, sofrendo apenas a aceleração da gravidade e a outra é quando o corpo é lançado, ou seja, uma força aplicada a ele, onde há, no caso, uma velocidade inicial provocada pelo lançamento. [3]
Contudo, o objetivo deste experimento é conhecer as grandezas que o envolvem como tempo, espaço, velocidade e aceleração e realizar medições de tempo por espaço a fim de se encontrar a aceleração da gravidade local.

2. ABORDAGEM TEÓRICA

Este experimento contém alguns conceitos importantes na cinemática, que envolvem velocidade, aceleração, deslocamento, e o mais importante deles, visto que se fala sobre a queda livre, que é a gravidade.
A gravidade, diferente do que muitos pensam, não é algo constante. Ela varia de acordo com latitudes e altitudes. Portanto, neste relatório foi analisada a gravidade, usando as variáveis de espaço(S) e de tempo(t) percorridos por um corpo.
A equação usada para seu cálculo é:

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Para estudos em sala de aula, usa-se o valor aproximado para essa aceleração que é 9, 875 m/s², que é calculada com latitude de 45º e em nível do mar.
Vale lembrar ainda que, para queda livre usam-se as fórmulas abaixo para movimento retilíneo uniformemente variado:

[pic 3] [pic 4]

Neste estudo foram desprezados alguns efeitos, como de atrito do ar e a variação de gravidade.

3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Neste experimento foram coletadas informações de tempo de queda livre referente à altura(y) em que a esfera foi abandonada.

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Figura 1. Método de montagem dos equipamentos para este experimento.

Passos para a realização de medidas:
• Usaram-se os equipamentos dispostos conforme a figura 1 acima, um disparador, uma esfera, um sensor de presença e um medidor de tempo conectado a ele.
• Ajustou-se o sensor de 10 em 10 cm até 80 cm e medido o tempo cinco vezes para cada ajuste. Com os botões do medidor de tempo, reiniciou-se o tempo para cada vez que a bolinha for solta do imã.
• Calcularam-se valores médios de cada ajuste de acordo com a altura(y) e foram feitos dois gráfico, um não linearizado e outro linearizado.
• Encontrou-se também, a equação da reta e foram comparados desvios percentuais de valores experimentais com valores teóricos.