Análise do Movimento de Queda Livre e do Movimento Após a Colisão com o Chão

Física Experimental I

Análise do movimento de queda livre e do movimento após a colisão com o chão

David Sipriano

Felipe Singulani

Victória Berbert

Turma: DD

Resumo

Neste experimento, foi analisado o movimento de queda livre de uma “bolinha perereca” e calculado o coeficiente de restituição no piso de azulejo e no EVA. A partir dos gráficos, foi calculado o coeficiente de restituição, pela formula h1÷h=r², onde h1 é altura máxima após o quique. Além disso pode ser visto que o gráfico, posição tempo, representa uma semi parábola, como é esperado pela função horaria do movimento variado S=S0+v0.t+a.t²/2.

1. Introdução

Será observado o movimento de queda livre e a colisão de uma bolinha perereca com dois tipos de piso. Na queda livre, a única força que atuará sobre a bolinha é a gravidade que é constante, logo a aceleração sobre a bolinha será constante. Então, se trata de um movimento uniformemente variado em que a posição em função do tempo é dado pela formula S=S0+v0.t+a.t²/2. Em que, S=0 e v0=0, e fica -S0=a.t²/2, que é uma semi parábola, visto que não há tempo negativo. Sobre o choque, entre o piso e a bolinha há de se esperar que haverá uma dissipação de energia, em forma de calor, som e ondas. Por isso a bolinha não voltará a sua posição de origem.

2. Descrição experimental

Na primeira fase do experimento, sem o piso EVA, uma bolinha foi lançada de 4 alturas diferentes (1,0; 1,5; 2,0; 2,5 m) para determinar a altura atingida pela mesma após o primeiro quique. A bolinha foi lançada 4 vezes de cada altura para obter sua média e desvio padrão da média. As alturas foram determinadas a partir da análise de vídeos slow motion gravados por um celular.

Já na segunda fase, a bolinha foi solta de uma altura de 2,0 m em duas situações: com e sem o piso EVA. Em ambas as situações, a queda da bolinha foi gravada com um celular no modo slow motion e, posteriormente, esses vídeos foram analisados utilizando o software Tracker

3. Análise de dados

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Tabela 1 – Posição versus tempo

Os dados apresentados são referentes ao tempo que a bolinha leva até tocar o solo e o movimento após a colisão no chão.

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Tabela 1- dados coletados para construção do gráfico 1

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Gráfico 2 – Posição vs tempo com piso UVA

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Tabela 2- dados coletados para construção do gráfico 1

4. Conclusão

A partir da observação dos dados obtidos nos experimentos, podemos concluir que a aceleração é dependente da massa do sistema, podendo ser observado nas diferentes inclinações dos gráficos. Conforme a segunda lei de Newton, em que a massa é inversamente proporcional a aceleração. Observe o gráfico a seguir:

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