Relatório Física Experimental

Sumário

1.        Introdução        1

2.        Teoria        1

3.        Procedimentos Experimentais        2

3.1.        Materiais        2

3.2.        Métodos        2

4.        Resultados        3

4.1.        Tabela 1 de lançamentos (experimento 1)        3

4.2.        Tabela 2 de lançamentos (experimento 2)        3

4.3.        Tabela MRUA        4

4.4.        Gráfico (x/t²)        4

5.        Discussão        4

6.        Conclusão        5

7.        Bibliografia        5

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1. Introdução

O movimento de queda livre foi estudado pela primeiramente por Aristóteles, filósofo grego que viveu por volta de 300 a.C., que afirmava que se dois corpos de massas distintas caíssem de uma mesma altura, o mais pesado atingiria o solo primeiro.

No entanto, tal afirmação foi questionada séculos mais tarde por Galileu Galilei que verificou que existia a ação de uma força que retardava o movimento dos corpos, lançando a hipótese de que o ar exerce grande influência sobre a queda dos mesmos. Assim Galileu especulou que quando dois corpos quaisquer são abandonados, no vácuo ou no ar com resistência desprezível, da mesma altura, o tempo de queda é o mesmo para ambos, mesmo que eles possuam pesos diferentes.

A queda livre dos corpos sofre a ação da aceleração da gravidade, representada por g que, desprezando-se a resistência do ar, possui valor constante aproximadamente igual a 9,8 m/s2. O objetivo desse experimento é analisar o movimento em queda livre de um corpo e medir a aceleração da gravidade local.

1. Teoria

Em física, o movimento vertical resultante unicamente da aceleração provocada pela gravidade, é denominado queda livre. Trata-se de um movimento uniformemente variado (MRUV), pois sua aceleração se mantém constante (aceleração da gravidade).

Queda livre sem o atrito do ar (vácuo)

[pic 1]

[pic 2]

Onde,

vy0 - velocidade inicial

y0 - altitude inicial

t - tempo

g - aceleração causada pela gravidade

1. Procedimentos Experimentais

1. Materiais

Nesse experimento foi utilizado uma haste de alumínio com escala milimetrada, uma esfera de ferro e um cronômetro (AZEHEB).

1.  Métodos

Deve-se posicionar os sensores à haste de alumínio vertical, espaçados a 20 cm do ponto inicial de queda e os outros de 10 em 10 cm, utilizando a régua, após isso fixar o eletroímã na haste de alumínio com escala milimetrada e presilha, depois ligar o eletroímã à fonte de tensão variável, deixando em série a chave-desliga, assim colocar a esfera de 0,20 mm em contato com o eletroímã e regular a tensão elétrica para que a esfera fique na iminência de cair. No cronômetro de quatro displays, escolher a função F2. Desligar o eletroímã através da chave liga-desliga, liberando a esfera e anotar em uma tabela os intervalos de tempo indicados pelo cronômetro. Repetir este procedimento 3 vezes e calcular o tempo médio para cada distância, após a realização do procedimento, repeti-lo com os sensores a 25 cm, 35 cm, 45 cm e 55 cm. Depois de realizado, construir um gráfico y=f(t) e v=f(t), utilizando os dados do experimento e posteriormente calcular a aceleração da gravidade.

1. Resultados

1.  Tabela 1 de queda livre (experimento 1)

y (cm)	t1 (s)	t2 (s)	t3 (s)	tm (s)	tm2 (s²)	g (m/s²)
0 – 20	0,203	0,203	0,203	0,203	0,041	9,756
0 – 30	0,248	0,247	0,247	0,247	0,061	9,836
0 – 40	0,287	0,287	0,287	0,287	0,082	9,756
0 – 50	0,320	0,319	0,320	0,319	0,102	9,804
					Média	9,788

Fórmula: d = g.t²/2

g = 2.d/t²

Onde,

• g – aceleração da gravidade em m/s²;

• d – distância percorrida em metros;

• t – tempo em segundos;

1.  Tabela 2 de queda livre (experimento 2)

y (cm)	t1 (s)	t2 (s)	t3 (s)	tm (s)	tm2 (s²)	g (m/s²)
0 – 25	0,226	0,226	0,226	0,226	0,051	9,804
0 – 35	0,267	0,267	0,267	0,267	0,071	9,859
0 – 45	0,303	0,303	0,303	0,303	0,092	9,783
0 – 55	0,335	0,335	0,335	0,335	0,112	9,821
					Média	9,817

Fórmula: d = g.t²/2