Relatorio De Queda Livre

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UNIVERSIDADE PAULISTA 
I.C.E.T. - CAMPUS SÃO JOSÉ DO RIO PRETO - J.K. 
 
 
 
 
 
LABORATÓRIO DE MECÂNICA DA 
PARTÍCULA 
 
 
Queda Livre 
 
 
Docente: Elio Idalgo 
Discentes: 
 
Elvis Porto dos Santos Turma: 02/EB2P28 RA: G-208BE6 
 
 
 
 
 
 
2° semestre 
 
 
São José do Rio Preto – SP 2021 
 
 
 
 
 
 
Sumário 
1. Resumo: .................................................................................................. 
2. Objetivos: ................................................................................................. 
3. Introdução teórica: ................................................................................... 
4. Parte experimental: .................................................................................. 
5. Resultados: ............................................................................................... 
6. Discussão: ................................................................................................ 
7. Conclusão: ................................................................................................ 
8. Referência bibliográficas: ....................................................................... 
 
 
 
 
 
1- Resumo: 
Neste experimento, alguns objetos foram colocados em estudo com intuito de 
evidenciar o fato de que mesmo com muito cuidado e feito muitas medições 
repetidas, ainda sim existe certa discrepância entre os resultados obtidos. 
O uso de diferentes instrumentos de medidas permite o alcance de maior 
precisão de um valor real. 
 
2- Objetivo: 
Esse relatório constitui na coleta e na realização de cálculos dentro do laboratório onde 
será realizado o experimento, sendo que, os resultados serão colocados em tabela e 
através desta irá ser feita a analise dos dados e resultados obtidos. 
 
 
3- introdução Teórica: 
Qual o conceito físico de aceleração? 
Aceleração é a mudança da velocidade num intervalo de tempo. 
O que é Força? 
Força é o que causa a aceleração de um corpo. 
O que é queda livre? 
Queda livre é o movimento causado pela força peso quando ela é a força 
resultante. A aceleração gravitacional é a aceleração causada pela força 
peso como resultante. 
Qual a natureza da aceleração gravitacional: é constante ou variável? 
É constante e vale g = 10 m/s2 Quanto maior a altura da qual um objeto cai, 
maior é a velocidade com que ele chega ao chão. Podemos fazer a hipótese 
de que ela é constante e verificarmos as consequências num experimento... 
 Queda Livre 
 
No estudo de física a queda livre é uma particularização do movimento uniformemente 
variado (MRUV). O movimento de queda livre foi estudado primeiramente por 
Aristóteles. Ele 
foi um grande filósofo grego que viveu aproximadamente 300 a.C. Aristóteles afirmava 
que se duas pedras caíssem de uma mesma altura, a mais pesada atingiria o solo 
primeiro. Tal afirmação foi aceita durante vários séculos tanto por Aristóteles quanto 
por seus seguidores, pois não tiveram a preocupação de verificar tal afirmação. 
Séculos mais tarde, mais precisamente no século XVII, um famoso físico e astrônomo 
italiano chamado Galileu Galilei, introduziu o método experimental e acabou por 
descobrir que o que Aristóteles havia dito não se verificava na prática. Considerado o 
pai da experimentação, Galileu acreditava que qualquer afirmativa só poderia ser 
confirmada após a realização de experimentos e a sua comprovação. 
No seu experimento mais famoso ele, Galileu Galilei, repetiu o feito de Aristóteles. 
Estando na Torre de Pisa, abandonou ao mesmo tempo esferas de pesos diferentes e 
verificou que elas chegavam ao solo no mesmo instante. Por fazer grandes 
descobertas e pregar idéias revolucionárias ele chegou a ser perseguido. 
Quando Galileu realizou o experimento na Torre de Pisa e fez a confirmação de que 
Aristóteles estava errado, ele percebeu que existia a ação de uma força que retardava 
o movimento do corpo. Assim sendo, ele lançou a hipótese de que o ar exercesse 
grande influência sobre a queda de corpos. 
Quando dois corpos quaisquer são abandonados, no vácuo ou no ar com resistência 
desprezível, da mesma altura, o tempo de queda é o mesmo para ambos, mesmo que 
eles possuam pesos diferentes. 
 
O movimento de queda livre, como já foi dito, é uma particularidade do movimento 
uniformemente variado. Sendo assim, trata-se de um movimento acelerado, fato esse 
que o próprio Galileu conseguiu provar. Esse movimento sofre a ação da aceleração 
da gravidade, aceleração essa que é representada por g e é variável para cada ponto 
da superfície da Terra. Porém para o estudo de Física, e desprezando a resistência do 
ar, seu valor é constante e aproximadamente igual a 9,8 m/s². 
 
As equações matemáticas que determinam o movimento de queda livre são as 
seguintes: 
 
 
 
Fórmulas de queda livre 
Como vimos, a queda livre é um movimento uniformemente acelerado, 
pois a aceleração é constante em uma trajetória retilínea e vertical. 
Ao lançar um corpo para baixo partindo do repouso, a velocidade inicial é 
nula (v0 = 0). Sob ação da gravidade (g), levará um tempo (t) para que 
percorra uma determinada distância (h). Sendo assim, a queda livre pode 
ser descrita pelas equações: 
Cálculo da velocidade em queda livre: 
 
Onde, 
v é a velocidade, em metros por segundo (m/s) 
g é a aceleração da gravidade, em metros por segundo ao quadrado 
(m/s2) t é o intervalo de tempo, em segundos (s) 
Cálculo da altura em queda livre: 
A altura (h) é dada em metros (m). 
Equação de Torricelli: 
A equação de Torricelli é útil para calcular a velocidade de queda em 
problemas sem dados de tempo. Assim, podemos relacionar a altura (h) 
com a velocidade (v). 
Vale lembrar que o valor de g é variável em função da altitude e latitude. 
Por exemplo, o valor 9,80665 m/s2 corresponde à aceleração normal da 
gravidade na latitude 45º e ao nível do mar. Entretanto, é comum 
aproximar o valor para 10 m/s2 em exercícios para facilitar os cálculos, já 
que perto da superfície é possível considerá-lo constante. 
Calculo da gravidade em queda livre: 
𝑺 = 𝑺𝒐 + 𝒗𝒐𝒕 + 
𝒈𝒕²
 
𝟐 
 
Anulando o espaço inicial e a velocidade inicial vezes o tempo obteremos: 
𝒈𝒕² 
𝐒 = 
𝟐 
Para obtermos a gravidade da queda livre: 
𝟐. 𝐒 
𝐠 = 
𝐭² 
Esta equação foi utilizada em laboratório para descobrir a gravidade 
experimental da esfera metálica. 
Calculo para determinar o erro da 
gravidade: 
(gteórico − gexperimental)x100 
%Є = 
gteórico
 
4 – Parte experimental: 
4. Parte Experimental 
 
4.1 Materiais: 
 
• - Cronometro Digital 
• - Sensor Foto Eletrolítico 
• - Bobina De Disparo e Retenção 
• - Esfera De Aço 
• - Painel Klein 
 
Aparelho para a medição dos tempos de queda de uma esfera em função da altura de queda e em associação 
com um contador digital. Particularmente fácil de montar e de operar, e mesmo assim, ele é preciso. esferas. 
 
Um micro-Imã mantém a esfera na posição inicial. Três pinos de contato debaixo do dispositivo de 
lançamento garantem uma posição inicial reprodutível da esfera e formam com a superfície da esfera um 
comutador de abertura para iniciar a medição do tempo. Quando a esfera bate na placa de recepção a 
medição de tempo é interrompida. Ao mesmo tempo fica garantido que a esfera permanece sobre a placa de 
recepção. A altura de queda pode ser ajustada com precisão milimétrica por meio de uma escala presente na 
coluna. 
 
 
 
Por meio da formula da gravidade em queda livre consegue-se obter a aceleração da 
gravidade experimental da esfera metálica. 
 
Obteve-se 8 espaços diferentes e seus respectivos tempos percorridos, assim 
determinou-se a aceleração da gravidade de ambos. 
 
Tabela 
A seguir, tem a tabela que indica o S (espaço em milímetros), t(o tempo em segundos), 
t² (é o tempo (t) elevado ao quadrado), g experimental (é aceração da gravidade do 
experimento). 
 
S (mm) t (s) t² g (experimental)100 0,114 0,012996 15,38935057 
200 0,175 0,030625 13,061224 
300 0,221 0,048841 12,28476 
400 0,261 0,068121 11,743808 
500 0,293 0,085849 11,648359 
600 0,325 0,105625 11,36094 
700 0,351 0,123201 11,363544 
800 0,379 0,143641 11,1388 
 
 
 
Gráficos 
 
 
 
 
 
90
0 
 
800 
 
700 
 
600 
 
500 
 
400 
 
300 
 
200 
 
100 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 
900 
 
800 
 
700 
 
600 
 
500 
 
400 
 
300 
 
200 
 
100 
 
0 
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 
Coeficiente angular da reta em queda 
livre 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 y = 5364 ,5x + 34, 991 
 
 
 
 
 
 
 
 
a seguir utiliza-se o valor do coeficiente angular da reta e multiplicamos por 2 
y= 5364,5x 2 = 10,729, assim encontramos a gravidade do local então 
g=10,729 m/s². 
comparando com a gravidade teórica (g= 9,80665), teve uma diferença de 
0,92235 da gravidade experimental. 
 
 
Para determinar o erro da aceleração da gravidade utiliza-se a formula já dita 
na introdução que é: 
 
 
 
%Є = 
(gteórico − gexperimental)x100 
gteórico 
Com isso obteve: 
 
S(mm) 
 
t (s) 
 
t² (s) 
 
g(experimental) 
 
%Ꜫ (erro da gravidade) 
 
100 
 
0,114 
 
0,012996 
 
15,38935057 
 
56,93% 
200 0,175 0,030625 13,061224 33,18% 
300 0,221 0,048841 12,28476 25,27% 
400 0,261 0,068121 11,743808 19,75% 
500 0,293 0,085849 11,648359 18,78% 
600 0,325 0,105625 11,36094 15,85% 
700 0,351 0,123201 11,363544 15,87% 
800 0,379 0,143641 11,1388 13,58% 
 
 
Observa-se que quanto menor espaço houve mais erro ao calcular a 
aceleração da gravidade, e quando o espaço foi diminuindo o resultado foi 
mais próximo da gravidade teórica. 
 
 
Discussão / Conclução 
O valor obtido ao final da experiência ficou dentro do esperado, tratando do fato de o local do 
experimento estar acima do nível do mar; e abaixo do esperado por ser um valor suficientemente 
menor para concluirmos que houve falhas no experimento. Estas falhas se devem principalmente ao 
devido equipamento Que Apresentou adversidade na hora de realizar o experimento, com isso 
obtivemos valores altos durante a realização do traquejo. 
 
 
 
 
 
Referencia bibiografica 
https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/queda-livre.htm