Queda Livre

Nome do Experimento: Queda Livre

Objetivos: Ao final deste experimento o aluno deverá:

Identificar o MRUV e compará-lo com o movimento de queda livre;

Determinar, aproximadamente, o valor da aceleração da gravidade no local.

Introdução teórica:

A Terra possui um campo gravitacional. Dentro deste campo, toda a matéria é atraída para o centro do planeta até que encontre um obstáculo. Durante a história, vários estudiosos tentaram entender este movimento.

Aristóteles foi o primeiro a formular uma ideia sobre isso. Segundo ele, dois corpos de massas diferentes cairiam com velocidades diferentes se abandonados a certa altura do solo. Essa ideia permaneceu como regra durante muito tempo. Até que Galileu Galilei formulou um experimento de forma que a resistência do ar não interferisse significativamente nos corpos durante a queda. Nesse experimento ele comprovou que: corpos de diferentes massas caem a mesma velocidade quando a resistência do ar é nula ou desprezível. A esse movimento deu-se o nome de Queda Livre.

Aparelhos utilizados:

Painel vertical

Tripé universal;

Bobina;

Esfera;

Aparador;

Sensores fotoelétricos;

Cronômetro digital;

Prumo;

Roteiro do experimento:

Monte e nivele o equipamento necessário de acordo com orientação do professor;

Ajuste os sensores no painel vertical com S1 na posição 0mm e S2 na posição 800mm;

Energize a bobina e trave a esfera acima do sensor S1;

Solte a esfera e anote os dados obtidos;

Repita o procedimento com mais 5 posições diferentes para S2 (3 vezes cada, para certificação do resultado);

Converta os dados necessários;

Utilizando a equação de espaço em queda livre e a velocidade inicial do sistema dada pelo professor, calcule as velocidades para as 6 posições de observação;

Preencha a tabela;

Construa em papel milimetrado os gráficos do espaço e da velocidade em função do tempo;

Calcule a área do gráfico velocidade em função do tempo e compare o resultado com o observado no experimento;

Calcule a incerteza do resultado da gravidade obtido no experimento. Use gt = 9,81 m/s2.

Dados coletados:

Vide tabela 1.

Cálculos:

Transformando milímetros (mm) em metros (m):

450mm = 0,45m

500mm = 0,5m

600mm = 0,6m

700mm = 0,7m

800mm = 0,8m

.tmédio (tabela 1)

Tempo médio de 0 à 0,45m

〖Média〗_D1= (0,281+0,280+0,281)/3=0,281s

Tempo médio de 0 à 0,5m

〖Média〗_D2= (0,298+0,298+0,298)/3=0,298s

Tempo médio de 0 à 0,6m

〖Média〗_D3= (0,328+0,328+0,328)/3=0,328s

Tempo médio de 0 à 0,7m

〖Média〗_D4= (0,356+0,355+0,355)/3=0,355s

Tempo médio de 0 à 0,8m

〖Média〗_D5= (0,385+0,374+0,384)/3=0,381s

Aceleração