O Experimento Queda Livre

EXPERIMENTO DE QUEDA LIVRE

Arthur Fernandes Divino – 31941788

Cesar Gadi Domingues Gomes – 31943934

Gabriel Priolli Esteves – 31916392

Prof.ª Andreia de Araújo Almeida

1 OBJETIVOS

        Através de uma série de mensurações do tempo tem-se como objetivo calcular, com precisão, a distância que o corpo percorreu.

2 INTRUDUÇÃO

Utilizou-se de um método acessível para medir uma grandeza física elementar: o comprimento da queda do corpo. Esse método consiste em medir, de maneira automatizada, o tempo de queda-livre de uma esfera de aço que cai de uma altura fixa. O uso de lançamento remoto da esfera e os sensores nas extremidades nos permite obter um resultado mais confiável para o valor do comprimento comparado ao método manual de lançamento e medida do tempo.        

No experimento realizado com um corpo em um MRUV (Movimento Retilíneo Uniformemente Variável), utilizando a equação de Torricelli (S=), levando em consideração a Teoria da Propagação dos Erros e através de sete mensurações do tempo de queda e da aceleração da gravidade obteve-se um resultado confiável para a distância percorrida.[pic 1]

3.METODOLOGIA

1. MATERIAL UTILIZADO

        Durante o percorrer do experimento utilizou-se:

1. Aparelho de medida do tempo de queda: uma coluna que traça o trajeto do objeto que será abandonado em seu topo. Na parte inferior há um compartimento onde o objeto cai;
2. Cronômetro: utilizado para determinação do tempo decorrido entre a origem da trajetória e fim, durante o movimento, e digital com um sensor de queda;
3. Trena Graduada: Utilizada na obtenção dos valores referentes as distâncias entre dois pontos, como o comprimento total do sistema. Graduada em centímetros;
4. Mecanismo de soltura;
5. Esfera de aço.

1. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

[pic 2]

Ao ativar o mecanismo de soltura, a esfera de aço sai da posição inicial e o cronômetro dispara, no instante em que a esfera encosta na cesta, o cronômetro indica com precisão o tempo percorrido, seguindo o esquema abaixo: 

Onde:

1. Cronômetro;
2. Mecanismo de soltura;
3. Esfera de aço;
4. Trajetória;
5. Sensor de queda.

Tomada dos tempos- Leituras	Tempo (s)	Desvios ∆t(s)	Desvio quadrático ∆t2(s2)
T1	0,390	0,002	4x10-6
T2	0,3886	0,0003	9x10-8
T3	0,3872	0,001	1x10-6
T4	0,3882	0,0001	1x10-8
T5	0,3881	0,0002	4x10-8
T6	0,3876	0,0007	5x10-7
T7	0,3883	0	0

Ao medir o trajeto com a trena, obteve-se a distância de 0,75 metros, as medições de tempo estão apresentadas a seguir:

        Seguindo a Teoria Propagação dos Erros obteve-se os resultados a seguir:

1. Média dos tempos de queda:

[pic 3]

1. Desvio padrão dos tempos de queda: [pic 4]

[pic 5]

1. Tempo associado à incerteza:[pic 6]

1. Altura Teórica:

[pic 7]

1. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Através dos resultados obtidos anteriormente foi possível calcular, com mais precisão, a altura da queda e sua incerteza apresentando o resultado a seguir: