Relatório Queda Livre
Por: josegaspar • 23/1/2023 • Relatório de pesquisa • 1.719 Palavras (7 Páginas) • 99 Visualizações
UNIVERSIDADE FEDERAL DA GRANDE DOURADOS[pic 1][pic 2]
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA
JOSE GASPAR DE SOUZA JUNIOR
JOÃO VITOR ALVES
LUCAS TINÓS
MOVIMENTO DE QUEDA LIVRE
DOURADOS - MS
MAIO/2018
JOSE GASPAR DE SOUZA JUNIOR
JOAO VITOR ALVES
LUCAS TINÓS
MOVIMENTO DE QUEDA LIVRE
Relatório referente aos experimentos da disciplina de Laboratório de Física 1 do curso Engenharia Mecânica – Bacharelado
Professora: Dra. Francylaine Silva de Almeida
DOURADOS - MS
JUNHO/2018
RESUMO
Este relatório tem como objetivo verificar e comprovar as características físicas do movimento de queda livre, que é essencialmente um movimento acelerado, coletando dados a fim de descobrir o valor mais provável de aceleração e velocidade final de três esferas metálicas, em queda livre, considerando a aproximação da velocidade inicial igual a zero. O experimento foi realizado no Laboratório de Física. Com os resultados obtidos, foi calculado o valor médio do tempo, de uma altura pré-estabelecida e, consequentemente, calculou a sua aceleração gravitacional. Para tanto, tornou-se necessário tornar os dados coletados confiáveis, isto é, mais próximos do real possível. Com isso, foi aplicada a teoria do erro que visa minimizar erros processuais.
Palavras chave: queda livre, aceleração gravitacional, esferas metálicas.
Sumário
1. INTRODUÇÃO 5
1.1. OBJETIVO 5
2. MATERIAIS E MÉTODOS 5
2.1MATERIAIS 5
2.2MÉTODOS 6
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES 8
4.CONCLUSÃO 11
5.REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 12
ANEXOS 13
INTRODUção
Queda livre é o movimento vertical quando um corpo, com uma determinada massa, é abandonado no vácuo ou em uma região onde a resistência do ar é desprezada. Inicialmente foi estudado por Aristóteles que afirmava que se duas pedras caíssem de uma mesma altura, a mais pesada atingiria o solo primeiro. Sua teoria foi aceita durante vários séculos. No século XVII, um físico chamado Galileu Galilei, realizou o experimento na Torre de Pisa. Galileu abandonou ao mesmo tempo duas esferas de pesos diferentes e verificou que elas chegavam ao solo no mesmo instante e acabou por descobrir que Aristóteles estava errado. Galileu percebeu que existia uma força que retardava o movimento do corpo. Com isso ele chegou à conclusão que o ar poderia influenciar no movimento de queda. Sendo assim ele lançou sua teoria, onde dois corpos, abandonados de uma certa altura, sem a resistência do ar, chegariam ao solo no mesmo instante.
O movimento de queda livre é uma particularidade do movimento uniformemente variado. Durante a queda, o módulo da velocidade do corpo aumenta, o movimento é acelerado, e, portanto, o sinal da aceleração é positivo. [1]
OBJETIVO
Este experimento tem como objetivo estudar o movimento de três esferas metálicas em queda livre e descobrir o valor mais próximo de aceleração da gravidade a partir da dependência entre altura e tempo de queda dos corpos e da velocidade final das três esferas metálicas, que possuem massas diferentes.
MATERIAIS E MÉTODOS
Materiais
Os materiais utilizados nesse experimento foram:
- Três esferas metálicas com diâmetro e massa diferentes
- Um eletroímã
- Uma plataforma receptora
- Cronômetro automático
- Uma trena milimétrica
- Um paquímetro
- Uma balança
- Uma haste
- Dois sensores fotoelétricos com suporte fixador
Figura 1:Instrumento para experimento de queda livre
[pic 3]
Fonte: Autoria própria
Figura 2: Balança
[pic 4]
Fonte: Autoria própria
Figura3: Paquímetro
Fonte: Autoria própria
Métodos
Inicialmente, foram determinados os valores médios da massa, com uma balança, e o diâmetro, com um paquímetro, das três esferas metálicas. Com isso, foi presa ao eletroímã e posicionada no topo da haste metálica, e em seguida o primeiro sensor foi colocado o mais próximo possível da esfera de modo que a velocidade inicial fosse nula ou próxima de zero. Feito isso, o eletroímã, que estava segurando a esfera no topo da haste, foi desligado, liberando o objeto, e acionando o cronômetro automático. Ao passar pelo segundo sensor, o cronômetro mostrava o tempo e que a esfera levou para percorrer essa altura. Este procedimento foi realizado cinco vezes com posições diferentes, com x0=2cm e =10cm para cada lançamento das três esferas.[pic 5]
Com os valores de tempo obtidos, foi calculado o tempo médio de queda das três esferas para as cinco posições. Em seguida, foi necessário calcular o valor da gravidade que atuava em cada esfera, devido à resistência do ar presente, que influenciava o movimento do corpo. Com o valor da gravidade, foi calculada a velocidade final de cada esfera e foi aplicada a teoria do erro que visa minimizar erros processuais.
As equações matemáticas que determinam o valor da gravidade e a velocidade final para cada esfera, respectivamente, são as seguintes:
...