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Universidade Federal do Maranhão Centro de Ciências Exatas e Tecnologia – CCET Departamento de Tecnologia Química Curso: Química Industrial Disciplina: Física Experimental I Professora: Regina Celia de Sousa Relatório 8: QUEDA LIVRE Data: 30/06/2022 Anna Paula Silva da Silva São Luís-MA 2022 1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO RELATÓRIO EXPERIMENTAL – LABORATÓRIO VIRTUAL QUEDA LIVRE Disciplina de Física Experimental Professora: Regina Celia de Sousa Curso de Química Industrial Anna Paula Silva da Silva – 2021063777 2 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ..…………………………………………………………..……..……..…… 4 2. OBJETIVOS ...…………………………………………………………………………..….… 4 3.METODOLOGIA ……...………………………………………………………………..…….. 4 3.1. MATERIAIS …….………………………………………………………………………..…. 4 3.2. PROCEDIMENTOS ..…………………………….……………………........................….... 5 4- QUESTIONÁRIO …………………………………………………………………………….. 5 5. REFERÊNCIAS ...……………………………………………………………………….…….. 7 3 https://docs.google.com/document/d/1_HVKAcgLCv4WhN6J95nQApDmrK81dYJZTIwtqbpfQpg/edit#heading=h.1t3h5sf https://docs.google.com/document/d/1_HVKAcgLCv4WhN6J95nQApDmrK81dYJZTIwtqbpfQpg/edit#heading=h.gjdgxs https://docs.google.com/document/d/1_HVKAcgLCv4WhN6J95nQApDmrK81dYJZTIwtqbpfQpg/edit#heading=h.1t3h5sf 1. INTRODUÇÃO 1.1-QUEDA LIVRE: Dentre os diversos movimentos que podemos observar na natureza, as pessoas sempre se interessaram pelo estudo do exercício queda livre de um objeto próximo à superfície da Terra. Para deixarmos o corpo a uma certa altura (h) podemos notar que sua velocidade aumenta em função do tempo, a partir de uma velocidade inicial igual a zero, sendo, portanto um movimento acelerado. As características desse movimento foram objeto de estudo desde os tempos remotos. O grande filósofo Aristóteles (384-322 a.C.) acreditava que havia uma dependência entre o tempo de queda dos corpos com a massa dos mesmos. Essa crença perdurou durante quase dois mil anos, sem que houvesse uma investigação de sua veracidade através de medidas experimentais, cujo agravante seria a grande influência dominante do pensamento aristotélico em várias áreas do conhecimento. No entanto, Galileu Galilei (1564-1642 d.C.) que é considerado o introdutor do método experimental na Física, reforçando a ideia de que qualquer afirmativa a cerca das leis da física deveriam estar embasada em medidas experimentais e observações cuidadosas, chegou a conclusão de que um corpo “leve” e um “pesado”, abandonados de uma mesma altura, caem simultaneamente, atingindo o chão ao mesmo instante. Em outras palavras, desprezando a resistência do ar, os corpos caem com a mesma aceleração independentemente de sua massa. Através de estudos e experiências, averiguou-se que a velocidade de qualquer corpo independente do seu peso, em queda livre, aumenta sempre de quantidades iguais em cada 1 s. Esse aumento medido é igual a9,81 m/s². Todo corpo abandonado em uma altura h em relação ao solo estará sujeito a aceleração gravitacional terrestre. A aceleração da gravidade varia em módulo, direção e sentido conforme a latitude, portanto não é constante. A linearização trata-se do procedimento para tornar-se uma curva que não é uma reta em uma reta. É encontrar uma relação entre duas variáveis, que satisfaça a equação da reta, ou seja, determinar os coeficientes angular e linear da reta. A análise de uma reta é mais simples que a análise de uma curva. O processo de linearização facilita a determinação das leis físicas que governam o experimento que gerou os dados. Neste trabalho, serão estudados o movimento de um corpo em queda livre e estimada o valor da aceleração gravitacional local. 2. OBJETIVO • Estudar o deslocamento, a velocidade e a aceleração de um móvel em queda livre em função do tempo de queda. 3. METODOLOGIA 3.1. MATERIAIS 4 Usou-se o laboratório virtual para obtenção de tais processos. - Link para o Filme experimento de queda livre: https://youtu.be/T4d6FoS_cX4 3.2- PROCEDIMENTO 3.1- Medições (Tabela 1): Nº y (cm) Medidas de t (s) Média de t (s) Quadrado de t (s²) v = 2y/t (cm/s) a=2y/t2 (cm/s2) 1 10 0:142 0:142 0:020 140,84 991,10 2 20 0:207 0:207 0:042 193,23 952,38 3 30 0:247 0:247 0:061 242,91 983,60 4 40 0:317 0:317 0:100 315,45 1000 5 50 0:376 0:376 0:141 372,34 992,90 6 100 0:431 0:431 0:185 417,63 972,97 4- QUESTIONÁRIO 4.1- Faça o gráfico da posição em função do tempo com os dados da Tabela 1. 4.2- Faça o gráfico da posição em função do tempo ao quadrado com os dados da Tabela 1. 5 https://youtu.be/T4d6FoS_cX4 4.3- O que representa o coeficiente angular do gráfico “y contra t”? Justifique O coeficiente angular é a medida que caracteriza a declividade de uma reta em relação do eixo das abscissas (Ox) de um plano cartesiano. Essa mesma reta pode ser formada de acordo com um dos infinitos pontos ou pelo ângulo construído entre ela e o eixo x. Em que graficamente representa a demonstração da velocidade, visto que posição por tempo é a fórmula da mesma. Quanto maior a inclinação da reta, maior será o ângulo, e consequentemente, a velocidade. 4.4-O que representa o coeficiente angular do gráfico y contra t2 ? Justifique O coeficiente angular representa a aceleração 4.5-Faça o gráfico da velocidade em função do tempo com os dados da Tabela 1. 4.6- Determine a aceleração: • Pelo gráfico y contra t2: 30-10/0,06-0,02 = tgα 20/0,04 = 1000 cm/s² • Pelo gráfico v contra t: 242,91-140,85/0,247-0,142= tgα =972 cm/s² 4.7-Determine a função que relaciona a altura da queda e o tempo de queda (Y = H(t)). Comente. 6 5-REFERÊNCIAS DIAS LOIOLA, NILDO. ROTEIRO p SIMULAÇÃO: PLANO INCLINADO. Disponível em <https://www.laboratoriovirtual.fisica.ufc.br/_files/ugd/b4d494_f15a7d2254194ce2ad6d1b4 a503468c1.pdf>..Acesso em: 29 de junho de 2022. 7