Determinaçao Da Aceleraçao Da Gravidade

I - INTRODUÇÃO

Na época de Galileu, não havia meios eficientes de obter um vácuo parcial nem equipamentos capazes de medir tempos em queda com precisão suficiente para obter dados numéricos eficazes. Apesar disso Galileu comprovou na sua experiência, mostrando primeiro que as características do movimento de uma bola, ao rolar para baixo em um plano inclinado, eram as mesmas de uma bola em queda livre. O plano inclinado é utilizado apenas para reduzir a aceleração da gravidade e consequentemente para tornar o movimento mais lento o qual permitiria um estudo mais detalhado.

Galileu mostrou que, se a aceleração ao longo do plano inclinado fosse constante, a aceleração da gravidade também o seria, pois a aceleração no plano inclinado era apenas uma componente da aceleração da gravidade e ao longo de um plano de inclinação constante a relação entre as duas componentes se manteria constante. Verificou ainda que estes mesmos resultados eram independentemente da massa da bola usada.

Em geral, a reação de contato pode ter componente tanto na direção normal ao plano como na direção tangencial (a componente tangencial está associada às forças de atrito). Considerando a superfície totalmente polida temos : F= Psen θ = mg sen θ e da segunda Lei de Newton temos, F = ma logo, ma = mg sem θ ou seja, a = g sem θ (a depende somente do ângulo de inclinação). Sendo a aceleração “a” do movimento da partícula ao longo do plano tem a mesma direção de F, podemos observar que o sistema tem por efeito reduzir a aceleração de queda livre. Foi este o resultado encontrado por Galileu.

II – OBJETIVO

Encontrar a velocidade em P1 e determinar o valor da aceleração da gravidade local.

III - MATERIAL UTILIZADO

- Trilho de ar, planador e kit localizado no laboratório de física.

- Cronômetro eletrônico próprio para o trilho de ar com um sensor ótico.

IV - PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

- Nivele o trilho de ar fazendo com que o planador fique parado no trilho.

- Coloque o calço no trilho para que este fique inclinado.

- Determine uma posição para P1. Coloque o sensor ótico nessa posição.

- Ligue somente a bomba de ar para o planador descer o plano inclinado praticamente sem atrito.

- Posicione o planador no topo do trilho, distando a 100 cm de P1 abandonando para que este desça a mesa em uma trajetória retilínea.

- Repetir esse procedimento de 5 em 5 cm até que o planador diste 20 cm de P1. (obs.: Para cada distancia medir o tempo três vezes e fazer a média).

- Construir uma tabela d x V² com os dados obtidos, lembrado que V=∆s/∆t.

- Construir e marcar os pontos no gráfico d x V² com os dados da tabela.

- Fazer o ajuste linear e calcular o valor do coeficiente angular.

- Calcular a aceleração da gravidade, sabendo que “g = A /2*Sen Ѳ”

Sen Ѳ = CAT.OP. / CAT.ADJ.

CAT.OP = Altura do calço = 2,15 CM

CAT.ADJ = Distancia de p1 ao primeiro ponto de abandono do planador = 100 cm

Ѳ = 0,0215 º

V - TABELA

d (m) - X

t1(s)

t2(s)

t3(s)

Media(s)

V²(m/s)² -Y

x.y

x²

1

0,1500

0,1510

0,1500

0,150

0,487

0,487

1,000

0,95

0,1530

0,1540

0,1540

0,154

0,466

0,443

0,903

0,9

0,1600

0,1600

0,1600

0,160

0,430

0,387

0,810

0,85

0,1660

0,1650

0,1670

0,166

0,399

0,339

0,723

0,8

0,1710

0,1720

0,1700

0,171

0,376

0,301

0,640

0,75

0,1760

0,1760

0,1760

0,176

0,355

0,266

0,563

0,7

0,1800

0,1820

0,1800

0,181

0,337

0,236

0,490

0,65

0,1860