A Lei de Hooke

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Física Experimental Básica (CD0207)

PRÁTICA 04:

QUEDA LIVRE

Aluna: Gabrielly Paz Pereira Tavares

Curso: Engenharia de Alimentos

Matrícula: 485332

Turma: T01

Professor: Marcos Antônio e Francisco Rufino

Data de realização da prática: 03/08/2020

Hora de realização da prática: 16:00 – 19:00

Fortaleza- CE

2020.1

OBJETIVOS

- Determinação do deslocamento, velocidade e aceleração de um móvel em queda livre.

MATERIAL

- Esfera de aço;

- Fita métrica;

- Base com haste;

- Disparador;

- Base/interruptor;

- Cronômetro eletrônico digital;

- Cabos (4).

INTRODUÇÃO

O movimento de queda livre pode ser considerado uma particularidade do movimento uniformemente variado, visto que, quando não há resistência do ar, se trata do movimento de um objeto que é abandonado verticalmente de forma que ele percorra uma trajetória em direção ao solo terrestre sob influência de uma única força física: a gravidade.

As características do movimento de queda livre foram objeto de estudo desde os tempos remotos, quando Galileu Galilei (1564-1642 d.C.) contestou a afirmação de Aristóteles (384-322 a.C.) mostrando que corpos em queda livre, mesmo que fosse um corpo “leve” e um “pesado”, de massas diferentes, caem simultaneamente, chegando ao chão ao mesmo tempo, pois estariam sujeitos à mesma aceleração. 

Dessa forma, ao consideramos o movimento de queda livre um movimento uniformemente acelerado, ou seja, que um corpo que tem velocidade aumentada a taxas constantes, podemos considerar a aceleração igual a aceleração da gravidade e adaptar as equações do MRUV:

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Considerando que na queda livre o objeto é solto ou abandonado do repouso ( = 0), podemos presumir a equação reduzida :[pic 5]

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Para a velocidade instantânea no final de cada percurso, podemos considerar:

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PROCEDIMENTO

Na prática 4 tivemos que observar um experimento que representava o movimento de queda livre, na qual, devido esse movimento ser realizado em pequenas alturas, precisamos de um cronômetro eletrônico digital, visto que ele acontece em um tempo muito curto. Além do cronômetro, certificamos que a base/interruptor, já disponível, estava realmente na vertical sobre o disparador e arrumamos ligeiramente a bandeja. A partir disso, podemos pegar uma esfera de aço, não especificada a massa, para colocar no prendedor e zerar o cronometro. Com tudo em ordem, observamos que ao largar a esfera o cronômetro dispara e quando essa esfera chega na bandeja o cronometro para, marcando o tempo de queda.

Figura 1 – Estrutura do experimento

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Fonte: Página FACIP^[1]

Após testarmos, começamos a ajustar as alturas, medindo com um trena, para realizar o experimento de acordo com os dados pedidos na tabela, dessa forma, colocamos a esfera na no prendedor, soltamos e medimos o tempo, apenas uma vez, para cada altura, depois anotamos na tabela. Por fim, só precisamos encontrar a aceleração da gravidade.

Tabela 4.1. Resultados experimentais. *

N°	Y (cm)	Média de t (s)	Quadrado de t [pic 10]	v = 2y/t (cm/s)	a=2y/[pic 11] (cm/)[pic 12]
1	10	0,142s	0,020[pic 13]	140,845(cm/s)	1000(cm/)[pic 14]
2	20	0,207s	0,043[pic 15]	193,237(cm/s)	930,232(cm/)[pic 16]
3	30	0,247s	0,061[pic 17]	242,915(cm/s)	983,606(cm/)[pic 18]
4	50	0,317s	0,101[pic 19]	315,457(cm/s)	990,099(cm/)[pic 20]
5	70	0,376s	0,141[pic 21]	372,340(cm/s)	992,908(cm/)[pic 22]
6	90	0,431s	0,186[pic 23]	417,663(cm/s)	967,742(cm/)[pic 24]

QUESTIONÁRIO

1- Trace, na folha anexa, o gráfico da posição em função do tempo com os dados da Tabela 4.1.

2- Trace na folha anexa, o gráfico da posição em função do tempo ao quadrado com os dados da Tabela 4.1.

3- O que representa o coeficiente angular do gráfico “y contra t”? 

O coeficiente angular não é apenas o ângulo, mas representa a tangente do ângulo feito com o eixo x do gráfico e a partir dela podemos ter o coeficiente angular. A inclinação desse gráfico representa a velocidade média, como o movimento de queda livre é uniformemente variado, observamos a velocidade aumentando uniformemente

4- O que representa o coeficiente angular do gráfico “y contra t2”?

O coeficiente angular da reta é calculado no gráfico x contra t2 por X/t2, que é a aceleração média, dessa forma quando calculamos o coeficiente angular também calculamos a aceleração média, que corresponde a sua gravidade.