Queda Livre

FAESO - Faculdade Estácio de Sá de Ourinhos

Bacharelado em Engenharia Civil

Física Experimental I

QUEDA LIVRE.

Semestre/Ano: 2º semestre / 2013

Objetivo:

Observar se ouve alterações com relação aos procedimentos com a esfera de 20mm.

Introdução:

Neste experimento será realizado a queda de um corpo no vácuo sob a ação única e exclusiva da gravidade. Este fato torna a experiência um pouco complicada de se realizar em sala de aula, pois depende de uma câmara de vácuo. Se, no entanto usarmos um corpo de forma apropriada, densidade razoavelmente elevada e percorrendo pequenas distâncias verticais, a resistência do ar se torna muito pequena, podendo ser desprezada. Desta forma irá ser feito o experimento aceitando a queda de uma esfera de aço, de uma pequena altura e dentro da sala de aula, como um movimento de queda livre.

Procedimentos:

Materiais utilizados.

* 01 tripé de ferro 3kg com sapatas niveladoras;

* 02 suportes corrediços para sensor fotoelétrico;

* 02 sensores fotoelétricos;

* 01 cronômetro digital multifunções com fonte DC 12V:

* 01 fixador metálico para eletroímã;

* 01 eletroímã com dois bornes e haste;

* 01 cabo de ligação conjugado;

* 01 cabo de alimentação para cronômetro;

* 01 saquinho contentor da esfera;

* 02 esferas de aço: 020mm e 025mm;

* 01 cabo de ligação para chave liga-desliga com pino P10;

* 01 chave liga-desliga;

* 01 haste de alumínio 90cm com escala milimetrada;

Montar o equipamento conforme o esquema anterior.

Fixar o eletroímã na haste de alumínio com escala milímetrada e presilha.

Ligar o eletroímã à fonte de tensão variável deixando em série a chave liga-desliga.

Colocar a esfera de 020mm em contato com o eletroímã e regular a tensão elétrica para que a esfera fique na iminência de cair.

Ajustar o sensor a 20cm abaixo da esfera (prestar atenção no diâmetro da esfera e na posição em que a esfera em queda livre interrompe a contagem do tempo ou seja, cronômetro interrompe a contagem quando a esfera passar pelo centro do sensor). Medir com uma régua o primeiro deslocamento 20cm.

Y= 0,200m.

Ajustar as sapatas no tripé para que a haste de queda livre fique vertical.

No cronômetro Multifunções escolher a função F2 e zerar (reset). No cronômetro Simples zerar (reset).

Desligar o eletroímã através da chave liga/desliga libererando a esfera e anotar na tabela o intervalo de tempo indicado pelo cronômetro.

Repetir os procedimentos acima para os deslocamentos de 30cm, 40cm 50cm e 60cm.

Calcular a aceleração da gravidade e preencher a tabela.

a=(2*Δx)/T²

a^1=(2*0,2)/0,196²=10,412 m/s²

a^2=(2*,03)/0,243²=10,161 m/s²

a^3=(2*0,4)/0,283²=9,988 m/s²

a^4=(2*0,5)/〖0,318〗^2 =9,888 m/s²

a^5=(2*0,6)/0,348²= 9,908 m/s²

N⁰ y⁰ (m) y (m) ∆y(m) t (s) g(m/s²)

1 0,00 0,200 0,200 0,196 10,412

2 0,00 0,300 0,300 0,243 10,161

3 0,00 0,400 0,400 0,283 9,988

4 0,00 0,500 0,500 0,318 9,888

5 0,00 0,600 0,600 0,348 9,908

Média: 10,071

11 . Calcular a velocidade final de cada percurso e preencher a tabela.

Tabela 2

N⁰ Vo(m/s) V(m/s) t (s) g(m/s²)

1 0,00 2,04 0,196 10,412

2 0,00 2,469 0,243 10,161