MRU Queda Livre (Laboratório) 9 Paginas

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LABORATÓRIO DE FÍSICA 
QUEDA LIVRE 
Aluno: Victor Mateus Bruschi 
1 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
 
 
AVALIAÇÃO DOS 
RESULTADOS 
ENSAIANDO A PRIMEIRA ESFERA 
1. Construa o gráfico “Posição do sensor x Tempo médio” e observe a relação entre as 
variáveis posição e tempo. Qual função melhor descreveria esta relação? Exemplos: 
função linear, quadrática, cúbica etc. 
 
 Resposta: Acredito ser a função quadrática a que melhor descreveria. 
 
 
2. Construa o gráfico “Posição do sensor x Tempo médio ao quadrado” e observe a 
relação entre as variáveis posição e tempo. Qual função melhor descreveria esta 
relação? Exemplos: função linear, quadrática, cúbica etc. 
0
0,1365
0,2026
0,2476
0,2861
0,3194
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0 100 200 300 400 500
Te
m
p
o
 m
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io
 (
s)
Distancia em (mm)
Posição sensor x T médio (s)
mailto:contato@algetec.com.br
http://www.algetec.com.br/
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 Resposta: Acredito ser a função linear a que melhor descreveria. 
 
3. Compare os gráficos construídos anteriormente. Você observou alguma diferença 
entre eles? Se sim, qual o motivo desta diferença? 
Resposta: Sim, há uma diferença visivel entre eles, no primeiro grafico a linha é 
apresentada em uma curva, já no segunda é uma reta. 
A diferença se dá devido a finalidade do experimento, a primeira demonstra a 
queda livre do objeto “esfera” e o tempo em relção a posição, já o segunda já quer 
demonstrar a velocidade e aceleração que se mostra constante neste segundo 
caso. 
4. Utilize a equação (5) do resumo teórico para calcular o valor da aceleração da 
gravidade em cada ponto e complete a tabela que você fez anteriormente. Em 
seguida compare os valores encontrados. 
 
 
 
 
 
Pos. Sensor (mm) T1 (s) T2 (s) T3 (s) T4 (s) T5 (s) T médio (s) g (m/s²)
100 0,1356 0,1362 0,1354 0,1374 0,1378 0,13648 10,73722
200 0,2014 0,2023 0,2021 0,2031 0,2042 0,20262 9,74306
300 0,2474 0,2479 0,2482 0,2476 0,2471 0,24764 9,78385
400 0,2853 0,2862 0,2871 0,2864 0,2857 0,28614 9,77086
500 0,3191 0,3195 0,3189 0,3193 0,3204 0,31944 9,79989
Esfera com massa 7 gramas e Ø12 mm
0
0,0186
0,0411
0,0613
0,0819
0,1020
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0 100 200 300 400 500
Te
m
p
o
 m
éd
io
 (
s)
Distancia em (mm)
Posição sensor x T médio ² (s)
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5. Em seguida compare os valores encontrados. Houve diferença nos valores 
encontrados? Se sim, o que você acha que proporcionou essa diferença? 
Resposta: Sim, houve pequenas diferenças nos valores encontrados devido ao 
fato de o experimento ter sido realizado em bancada com gatilhos manuais, 
estou me referindo a swit por exemplo, acaba gerando dados não tão precisos. 
 
6. Utilize a equação (4) do resumo teórico para calcular o valor da velocidade 
instantânea em cada ponto e complete a tabela. 
 
7. Construa o gráfico da “Velocidade x Tempo”. Qual o comportamento da velocidade? 
 
 
 Resposta: A velocidade aumenta conforme a evolução do tempo. 
 
 
 
 
 
 
Pos. Sensor (mm) T1 (s) T2 (s) T3 (s) T4 (s) T5 (s) T médio (s) g (m/s²) V (m/s)
100 0,1356 0,1362 0,1354 0,1374 0,1378 0,13648 10,73722 1,46542
200 0,2014 0,2023 0,2021 0,2031 0,2042 0,20262 9,74306 1,97414
300 0,2474 0,2479 0,2482 0,2476 0,2471 0,24764 9,78385 2,42287
400 0,2853 0,2862 0,2871 0,2864 0,2857 0,28614 9,77086 2,79583
500 0,3191 0,3195 0,3189 0,3193 0,3204 0,31944 9,79989 3,13048
Esfera com massa 7 gramas e Ø12 mm
0
1,4654
1,9741
2,4229
2,7958
3,1305
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
0,00 0,14 0,20 0,25 0,29 0,32
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/s
Tempo médio (s)
Velocidade por Tempo
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ENSAIANDO A SEGUNDA ESFERA 
 
 
1. Compare os valores obtidos para a aceleração da gravidade. Houve diferença nos 
valores encontrados? Explique-a. 
Resposta: Sim há diferença entre as esferas, uma dos fatores a serem analisados 
é, o experimento foi feito sob a influencia do ar ou sob o vacuo, se considerarmos 
o ar o corpo com maior volume terá maior atrito com o ar e automaticamente sua 
aceleração será menor e seu tempo para queda maior, no caso da operação no 
vacuo isso não poderia ocorrer, uma vez que não existe atrito a aceleração e 
velocidade serão constantes. 
 
2. Compare os gráficos de “Velocidade x Tempo” obtidos com as duas esferas. A 
velocidade varia igualmente para as duas esferas? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Pos. Sensor (mm) T1 (s) T2 (s) T3 (s) T4 (s) T5 (s) T médio (s) g (m/s²) V (m/s)
100 0,1356 0,1362 0,1354 0,1374 0,1378 0,13648 10,73722 1,46542
200 0,2014 0,2023 0,2021 0,2031 0,2042 0,20262 9,74306 1,97414
300 0,2474 0,2479 0,2482 0,2476 0,2471 0,24764 9,78385 2,42287
400 0,2853 0,2862 0,2871 0,2864 0,2857 0,28614 9,77086 2,79583
500 0,3191 0,3195 0,3189 0,3193 0,3204 0,31944 9,79989 3,13048
Pos. Sensor (mm) T1 (s) T2 (s) T3 (s) T4 (s) T5 (s) T médio (s) g (m/s²) V (m/s)
100 0,1417 0,1419 0,1423 0,1441 0,1435 0,14270 9,82160 1,40154
200 0,2013 0,2024 0,2032 0,2047 0,2021 0,20274 9,73153 1,97297
300 0,2467 0,2468 0,2466 0,2473 0,2479 0,24706 9,82984 2,42856
400 0,2855 0,2865 0,2843 0,2848 0,2852 0,28526 9,83124 2,80446
500 0,3194 0,3203 0,3215 0,3187 0,3181 0,31960 9,79008 3,12891
Esfera com massa 7 gramas e Ø12 mm
Esfera com massa 57 gramas e Ø24 mm
0
1,4654
1,9741
2,4229
2,7958
3,1305
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
0,00 0,14 0,20 0,25 0,29 0,32
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Tempo médio (s)
Velocidade por Tempo Esfera Ø12 mm
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 Resposta: Sim, a velocidade varia de forma praticamente identica entre as duas 
esferas. 
 
 
 
3. Compare os tempos de queda das esferas. Explique o resultado! 
 
Resposta: Levando em considação o experimento e seus resultados, podemos chegar na 
conclusão que os tempos são praticamente idendicos, mas pelo fato de nivelmaneto da altura 
de queda não ser preciso e também dos mecanismos não serem tão precisos, os valores 
divergem dentro de um valor aceitável para considerar resultados iguais, mesmo aceleração 
em alturas de quedas semelhantes. 
 
4. Com base nos resultados obtidos e nos seus conhecimentos, como seria o 
comportamento do tempo se o experimento fosse realizado com uma esfera ainda 
menor do que as que você utilizou no experimento? 
Resposta: Com base no exposto e com todo o andar do experimento, pode-se deduzir 
que os resultados seriam muito próximos não sendo exatos apenas por falta de 
precisão no sistema de soltura e calibração de altura de queda livre. 
 
0
1,4015
1,9730
2,4286
2,8045
3,1289
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
0,00 0,14 0,20 0,25 0,29 0,32
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Tempo médio (s)
Velocidade por Tempo Ø 24 mm
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MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME – MRU 
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AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS 
 
1. Por que é importante nivelar a base do plano inclinado? 
 Sem o devido acerto do nível da base nas demais direções, não conseguiríamos 
obter a real inclinação enunciada no experimento de 20º, observado no transferidor. 
 
 
2. Em cada uma das descidas, as medições do tempo para cada intervalo não se 
repetiram. Qual a principal razão disso? 
No momento que libertamos a esfera ao movimento de descida, o registro da 
passagem no cronômetro da esfera pelos pontos, foi realizado por estímulo físico 
no botão da inficação visual da esfera ao passar nas marcas miliméticas 
indicadas. É quase impossível um registro preciso, com as ferramentas utilizadas, 
do momento em que a esfera passa pelo ponto, criando uma área de 
possibilidades entorno dos pontos sugeridos. 
 
 
3. Com base nos seus conhecimentos, qual a influência do ângulo da rampa no tempo 
de descida da esfera? 
A força gravitacional é o motor impulsor da esfera. Quanto maior for a inclinação, 
menor será a resistência á força e maior será a velocidade da descida 
 
4. Com base nos dados obtidos construa o gráfico de espaço (S) x Tempo (s) da esfera. 
 
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MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME – MRU 
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5. Qual o significado físico do coeficiente angular do gráfico? 
O coficiente angular é a velocidade média. 
 
 
 
6. Em seguida, calcule a velocidade média da esfera para o trajeto de 0 a 400mm. 
 
 
∆𝑆 
𝑣𝑚 = 
∆𝑡
 
 
Onde: 
 
• Vm = Velocidade média (m/s); 
• ∆S = Espaço percorrido pela esfera (m); 
• ∆t = Tempo do trajeto (s). 
 
 
𝑣𝑚 = 
 
Vm = (0,4-0)/(0,2861-0) 
Vm=1,3981 m/s 
0
0,1365
0,2026
0,2476
0,2861
0,3194
0,00
100,00
200,00
300,00
400,00
500,00
600,00
0 0,13648 0,20262 0,24764 0,28614 0,31944
Es
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aç
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 m
m
Tempo em S
Espaço (S) x Tempo (s) 
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MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME – MRU 
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7. A velocidade é constante no Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) e define-se 
como a função horária como: 
 
𝑆 = 𝑣𝑡 + 𝑆0 
 
 
 
Onde: 
• S = posição final ocupada pelo móvel; 
• S0 = posição inicial ocupada pelo móvel; 
• V = velocidade. 
 
 
Utilizando a função horária, calcule a velocidade média para cada intervalo 
percorrido pela esfera. 
 
 
 
Intervalo - ∆S (m) Tempo Médio (s) Velocidade (m/s) 
0,000 a 0,100 0,0732 1,365 
0,100 a 0,200 0,0660 1,513 
0,200 a 0,300 0,0670 1,492 
0,300 a 0,400 0,0682 1,465 
 
 
 
 
 
8. As velocidades encontradas para cada intervalo foram aproximadamente as 
mesmas? Elas coincidem com a velocidade média? 
As velocidades de cada distância, não foram iguais, porém relacaram relativamente 
próximas. Entretanto quanto mais distante a esfera ficava em relaçao ao ponto de inicial 
de queda, mais devagar a velocidade ficava. Sim, ficam próximas da velocidade média 
calculada 
 
 
• Você acredita que ao realizar o experimento com 10°, o comportamento da 
esfera será igual ou diferente em comparação com experimento realizado 
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com o ângulo de 20°? Justifique sua resposta. 
 Com inclinação de 10°a esfera percorre em maior tempo o trajeto proposto. A velocidade 
será menor, em relação ao teste com a rampa em 20°, inversamente proporcional ao tempo 
gasto pela esfera no trajeto enclinado em 10° 
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