Queda Livre

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA ETECNOLOGIA.

DE

MATO GROSSO

CAMPUS PONTES E LACERDA - MT

CURSO: LICENCIATURA EM FÍSICA

MATÉRIA: linguagem de Programação

Queda Livre

Discentes: Odimar Fonseca de Oliveira Docente: Pedro Clarindo da Silva Neto

Turma: 8° Semestre

Pontes e Lacerda-MT, setembro de 201

Sumário

Introdução.....................................................................................................................1

TEORIA..........................................................................................................................2

DESCRIÇÃO DA EXPERIÊNCIA..........................................................................................3

Objetivos.........................................................................................................................4

Metodologia....................................................................................................................5

Materiais Utilizados..........................................................................................................6

Procedimento experimental..............................................................................................7

Resultados Obtidos............................................................................................................8

Conclusão............................................................................................................................9

Referências Bibliograficas....................................................................................................10

Anexo....................................................................................................................................11

Códigos fontes do programa................................................................................................12

Telas do programa em execução..........................................................................................13

Fotos....................................................................................................................................14

INTRODUÇÃO

Dentre os diversos movimentos que podemos observar na natureza, sempre houve interesse no estudo do movimento de queda livre dos corpos próximo à superfície terrestre. Ao abandonarmos um corpo de certa altura (h) podemos notar que sua velocidade aumenta em função do tempo, a partir de uma velocidade inicial igual a zero, sendo, portanto um movimento acelerado. E também apresentam um método sofisticado e barato para medir uma grandeza física simples: o valor da aceleração da gravidade (g). Esse método consiste em medir, de maneira automatizada, o tempo de queda-livre de uma esfera de aço que cai de alturas variáveis. O uso de lançamento remoto da esfera e sensores nas medidas nos permite obter um resultado mais confiável para o valor de g comparado ao método manual de lançamento e medida do tempo. O uso desta experiência em sala de aula ou em laboratório de ensino é fácil e muito proveitoso para o entendimento do conceito de aceleração constante.

TEORIA

Através da queda livre de esferas de aço podemos medir a aceleração da gravidade g. Se as esferas forem soltas de uma altura h, sem velocidade inicial ( v0 = 0 ), vale a relação h =1/2gt 2 onde g é o valor da aceleração da gravidade e t, o intervalo de tempo de queda.

Medindo-se os intervalos de tempo t, diferentes para cada altura h escolhida, podemos obter a constante g através da linearização dessa função quadrática. Se colocarmos em um gráfico, diretamente, h em função de t teremos uma parábola. Mas se calcularmos os quadrados de t, isto é, t2, e fizermos um gráfico de h em função de t2, é como se estivéssemos analisando a função h 1/2gz, onde z = t2. Portanto, h em função de z é apresentada por uma reta, cujo coeficiente angular é g/2 O movimento dos corpos próximos à superfície da Terra pode ser descrito pela equação para um movimento uniformemente acelerado (aceleração g constante) e são a posição e velocidade iniciais (t = 0) do movimento e escrevemos h(t) tomando um referencial vertical com sentido positivo para baixo. Com essa convenção para h(t) a aceleração g tem sentido positivo, o que resulta no sinal positivo no termo quadrático em t. Se o corpo começar em repouso, v0= 0e se tomamos como origem de h a posição inicial do corpo h0 = 0 temos a seguinte equação 1 g= = (⧍x)/t 2 t√2∆x/g

DESCRIÇÃO DA EXPERIÊNCIA

O método desenvolvido nessa experiência permite o lançamento remoto da esfera de aço e a obtenção automática dos tempos de queda livre da mesma. A figura abaixo ilustra o aparato experimental montado. Para tomar medidas de tempo devemos:

Figura 2: Esquema do aparato experimental montado.

Ajustar o Sensor de Queda na altura desejada. Para isso utilizar a fita métrica, em azul na figura. Figura 2: Esquema do aparato experimental montado. Levar a chave até a posição amarela (eletroímã ligado) Levar a esfera de aço até o eletroímã. Ela permanece sustentada pela atração do eletroímã. Zerar o cronômetro. Mudar rapidamente a chave para a posição vermelha (Botão START solto). Dessa maneira, a chave passará obrigatoriamente pela posição verde (Botão START apertado). Esse processo de lançamento da esfera e o acionamento do cronômetro. Ao tocar o sensor de queda, o cronômetro é travado e o tempo de queda livre para a altura desejada é registrado.

OBJETIVO

Estudar