Relatorio Aceleração Da Gravidade Em Queda Livre

RESUMO

Este trabalho apresenta os resultados de uma experiência para determinação da aceleração da gravidade de corpos em queda livre através da utilização de um equipamento automatizado e acoplado a um cronômetro digital para medida de tempo. O objetivo foi determinar a aceleração da gravidade de corpos em queda livre nas proximidades da superfície da terra.

Palavras-chave: queda livre, aceleração, gravidade, cronômetro,

SUMÁRIO

(especificar quais seções e subseções faz parte do corpo do texto do relatório, e exatamente como aparecem no texto)

1 INTRODUÇÃO

Apresentamos o resultado de uma experiência realizada no laboratório Multidisciplinar de Física, da Escola de Engenharia da Unibrasil. Para tal, medimos, de maneira automatizada, o tempo de queda livre de várias esferas de aço que caem de diferentes alturas. A queda da esfera acionada por controle remoto e o uso de sensores digitais para obtenção do tempo de queda permite obter um resultado mais confiável se comparado a outros métodos de medida, o que facilita a percepção e entendimento do conceito de aceleração constante, neste caso, a aceleração a que esta sujeita um corpo que cai sob a ação unicamente da interação gravitacional.

2 DESENVOLVIMENTO

2.1 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

A Queda Livre é o movimento de um corpo, nas proximidades da Terra, sob a ação única da força devido à interação gravitacional, portanto, sua aceleração será a aceleração da gravidade. De fato, desprezando a força de Resistência do Ar, o que é possível considerando que as esferas tem densidade alta e as alturas verticais são pequenas, o movimento fica muito próximo do que consideramos Queda Livre. Nessas condições, verifica-se que o movimento é uniformemente variado, isto é, sua aceleração é constante.

Para a realização do experimento, soltamos as esferas de aço de diferentes alturas e medimos o tempo de queda através do sensor digital acoplado ao equipamento. Considerando que a velocidade inicial da esfera é nula e a altura inicial também é nula, podemos escrever: Δh=1/2.gt2, onde Δh é altura entre a altura inicial e altura medida pelo sensor, e t é o intervalo de tempo de queda e g é a aceleração da gravidade. Observe que neste caso a velocidade de queda v e a aceleração da gravidade g têm a mesma direção e o mesmo sentido, ou seja, o movimento é uniformemente acelerado.

Plotando os valores obtidos em um gráfico Δh = f(t) obtemos uma parábola, pois a altura de queda varia com o quadrado do tempo. No entanto, podemos obter a aceleração da gravidade através de um processo de linearização desta função quadrática. Para isso, elevamos t ao quadrado (t2) e obtemos a equação: Δh= 1/2.gx, onde x = t2.

Através do gráfico Δh = f(x ), obtemos a constante g através da determinação do coeficiente que angular da reta Δh= 1/2.gx . Observe que o valor encontrado equivale a metade de g, pois o coeficiente angular é ½.g.

2.2 OBJETIVO GERAL

2.2.1 Objetivos específicos

Estudar o movimento de um corpo em queda livre e estimar o valor da aceleração gravitacional local.

2.3 MONTAGEM EXPERIMENTAL

Material necessário

01 tripé de ferro 3kg com sapatas niveladoras;

02 suportes corrediços para sensor fotoelétrico;

02 sensores fotoelétricois;

01 cronômetro digital multifunçoes com fonte DC 12V com precisão de 0,0001 s;

01 fixador metálico para eletroímã;

01eletroimã comj dois bornes e haste;

01 cabop de ligação conjugado;

01 cabo de alimentação para cronômetro;

01 saquinho contendo a esfera;

01 suporte do saquinho contentor;

01 cabo de ligação para a chave liga-desliga;

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