Relatório sobre Queda Livre 2

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Relatório Queda Livre e Aceleração Constante de um Corpo. Estudo sobre o movimento de um corpo visando confrontar o valor teórico da aceleração e o valor experimental de “g” (aceleração). 
A. Dos Santos – R. A. 38.442
Departamento de Tecnologia
Universidade Estadual de Maringá
CEP 87506-370 – Umuarama _ PR – Brasil
E-mail: ra38442@uem.br
Resumo: O presente relatório tem como finalidade determinar o movimento de um corpo em queda livre sob o efeito da ação de uma aceleração constante da gravidade. Fizeram-se alguns experimentos para evidenciar se a aceleração é constante independente do tamanho da massa ou material do corpo pesquisado e comprovou-se que ela é a mesma dentro de um desvio aceitável. 
	Introdução
Este experimento começa com a definição da equipe de operadores e os equipamentos a serem utilizados. Esperamos poder evidenciar que as afirmações de Galileu sobre aceleração de um corpo em queda a partir de um ponto nulo são coerentes de acordo com o desvio apresentado nas equações:
 (Eq. 1)
O grupo de estudos será formado por cinco alunos do Curso Técnico em Construção Civil, teremos ainda como texto de apoio uma resenha com apontamentos de Keller, Tipler, Halliday e Resnick.
Utilizaremos um Eletroímã para analisar o tempo de queda dos corpos. Duas bolas de massas, estruturas e diâmetros diferentes. Para medição dessas massas, uma balança de precisão e uma trena metálica.
Procedimento experimental
O primeiro passo é medir e pesar as massas para determinar o diâmetro e o peso de cada bola. Separamos duas bolas diferentes que nas tabelas serão definidas da seguinte forma:
Bola 1 = tipo de Golfe
Bola 2 = tipo de elástico/borracha
Após esse processo passam-se a medir a altura entre a base da bola (presa ao eletroímã) e a base inferior do aparelho. Foram cinco medições para cada bola. Após calcular a média dos tempos para em uma próxima tabela apresentar os cálculos obtidos com a equação do desvio (Eq. 1).
Lembrando que o valor calculado é feito em modulo, por se tratar de queda livre a equação não leva em consideração o fator sinal, pois a aceleração é em relação a base e não ao topo do aparelho. Para os cálculos da aceleração vamos utilizar a equação 02:
 (Eq. 2)
Precisamos considerar ainda que o valor teórico da gravidade médio ao nível do mar é de 9,8 m/s².
Descrição dos materiais utilizados
Utilizaremos o eletroímã para medir o tempo de queda das duas bolas, a fim de adotar um padrão de altura e de tempo de queda. Os materiais utilizados são:
Eletroímã – instrumento para medições conforme esquema exposto na figura 1;
Figura 1Eletroímã
Balança de precisão – usada para pesar as bolas figura 2;
Figura 2Balança de Precisão
Bola de Golf – bola para a prática de golf;
Bola de borracha – bola confeccionada em borracha;
Trena metálica – trena usada para medição em geral.
Operadores – de 1 a 5 (OP 1).
As medições serão apresentadas em tabelas e posteriormente faremos a análise dos números encontrados. Analisando as variações e os desvios encontrados de acordo com as duas equações propostas.
Resultados e discussões
A primeira tabela apresenta os resultados com a observação de que aqui apenas os tempos são de operadores diferentes. O diâmetro e a massa de cada bola são de um único operador.
Na tabela 1.1 estaremos demonstrando os diâmetros das Massas de acordo com a medição de um operador com o tempo encontrado por cinco operadores diferentes, o tempo é apresentado em segundos.
	Tab. 1.1 – Dados das bolas e tempo de Queda
	DESCRIÇÃO
BOLAS
	Diam. (cm)
	Massa (g)
	Alt. (cm)
	OP1
T1
	OP2
T2
	OP3
T3
	OP4
T4 
	OP5
T5
	ERRO
	Bola 1
	0,045
	0,0054
	0,780
	0,4291
	0,4177
	0,4237
	0,4255
	0,4341
	
	Bola 2
	0,102
	0,0412
	0,722
	0,3936
	0,3940
	0,3936
	0,3936
	0,3921
	
A tabela 1.2 refere-se a soma dos tempos e a média obtida.
	Tab. 1.2 – Soma e média do tempo de queda
	SOMAS
BOLAS
	Soma dos Tempos
	MÉDIA DOS TEMPOS
	BOLA 1
	2,1301
	0,4260
	BOLA 2
	1,9669
	0,3934
Utilizaram-se esses tempos médios para fazer os cálculos e encontrar o desvio. Usando a equação 02 para calcular o valor da aceleração e encontrar assim o VALOR EXPERIMENTAL.
 m/s²
Sendo o valor experimental para a bola de Golf é de 8,67 m/s². Com a equação 01 foi calculado o desvio com relação ao VALOR TEÓRICO.
 %
Utilizaram-se as mesmas formulas para encontrar os valores para a bola de Borracha.
 m/s²
O valor experimental para a bola de Borracha é de 9,63 m/s². Com a equação 01 foi feito o calculo do desvio com relação ao VALOR TEÓRICO.
 %
Levando em consideração que até 20% é um desvio aceitável, temos que a aceleração em ambas as bolas é constante e estão próximas do valor teórico, de acordo com os dados apresentados na tabela 1.3.
	Tab. 1.3 – Média, aceleração e desvio das bolas
	SOMAS
BOLAS
	MÉDIA DOS TEMPOS
	g (cm/s²)
	d (%)
	BOLA 1
	0,4260
	8,67
	11,5
	BOLA 2
	0,3934
	9,60
	2,04
As operações distribuídas nas tabelas foram elaboradas por indivíduos diferentes usando o mesmo equipamento e as mesmas massas.
Conclusões
Sendo assim, os valores são aceitáveis?
Em resposta a isso se deve o nível de conhecimento de cada operador, a pressão imposta no equipamento. Diante dos dados apresentados pode-se afirmar que independente do tamanho ou material que são feitos a aceleração para ambas em queda livre é a mesma.
O experimento se mostrou muito eficaz quanto à comprovação das afirmações de Galileu de que independente da massa a aceleração em “g” é sempre a mesma.
Apesar de apresentar alguns desvios devido a fatores não levados em consideração (resistência do ar, altitude, etc.), os resultados evidenciam para que mesmo em massas de tamanhos e pesos diferentes a aceleração em “g” é a mesma para ambas as bolas, os desvios notados ficaram dentro do aceitável que é de até 20%. 
Referências
HALLIDAY, D.; Fundamentos de Física, Volume I-Mecânica, 6ª Edição, Editora LTC (2002)
KELLER, F.J.; GETTGS W. E.; SKOVE M.J.; - Física – vol. 1, Editora Makron books do Brasil Ltda. (1999).
REZNICK, R.; HALLIDAY, D.; KRME, K. S.; Física, Volume 1, 5ª Edição, Editora LTL (2003).
TIPLER, P. A.; Física, Volume 1 – Mecânica, Oscilação e Ondas, Termodinâmica, 4ª Edição. Editora LTC (2000).