Relatório 5 - QUEDA LIVRE E ACELERAÇÃO GRAVITACIONAL

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE Estácio SÁ
DISCIPLINA FÍSICA EXPERIMENTAL I
ALUNO 1
ALUNO 2
ALUNO 3
EXPERIMENTO nº 5
Queda livre, aceleração gravitacional
	
CIDADE
xxxx
ALUNO 1
ALUNO 2
ALUNO 3
Queda livre, aceleração gravitacional
Relatório número 5 apresentado a disciplina de Física Experimental I, como registro da aula prática realizada no dia XX de mês de XXXX.
 Professor Fulano.
CIDADE
XXXX
Sumário
Resumo	3
Introdução	4
Material e Método	5
3.1 Materiais Utilizados
3.2 Fundamentos teóricos
3.3 Montagem e Execução do Experimento 
RESULTADOS	7
DISCUSSÃO E CONCLUSÃO	10
ReferÊncias	11
 
RESUMO
O objetivo deste trabalho é mostrar a análise feita em laboratório, afim de identificar e/ou descrever a posição x tempo para o movimento de queda de um corpo, a posição x tempo ao quadrado, a velocidade média x o tempo de queda e determinar a aceleração de queda de um corpo próximo à superfície da Terra.
INTRODUÇÃO
Com o intuito de analisar a queda de um objeto próximo a superfície da terra e entender que um objeto em queda livre está sujeito a uma aceleração, denominado MRUV (Movimento uniformemente variado), faremos alguns experimentos com equações e gráficos para demonstrar a aceleração de queda de um corpo.
material e método
Material Utilizado
Painel vertical com escala milimétrica;
Tripé universal Delta Max com sapatas niveladoras;
Haste longa com fixador M5;
Corpo de prova esférico com pegado;
Registrador de tempo por centelha;
Fonte alta tensão;
Cabo de força;
Conexões elétricas para alta tensão;
Rolo de papel termo sensível.
Fundamentos Teóricos
Desconsiderando-se o efeito do ar, o movimento de queda de um corpo próximo a superfície da Terra é uniformemente acelerado (MRUV).
Equação para um MRUV vertical:
	y = y 0 + v 0 t + a t² /2
Então, temos: y 0 = 0, v 0 = 0, a = aceleração da gravidade g, a equação acima se reduz em : y = g t² /2 , ou ainda, g = 2 y / t²
Montagem e Execução do Experimento
Com o painel vertical fixado ao tripé Delta e posicionado na bancada, fizemos a ligação do marcador por centelha a fonte de alta tensão. O mesmo foi ajustado para 25ms e testado.
Destacamos do rolo de fita termo sensível, aproximadamente 850mm de fita ao corpo de prova esférico.
Passamos a fita por dentro do marcador por centelha, prendemos o corpo de prova esférico à fita, pressionamos o botão do marcador por centelha, liberamos a fita e o corpo de prova veio a cair livremente. Ao fim da queda recolhemos a fita e retornamos para a bancada.
Com as marcas geradas pelas centelhas na fita termosensível, que foram registradas em um intervalo de tempo de 25ms uma da outra, medimos os deslocamentos verticais partindo da posição inicial Y0=0mm. Com isso, foi preenchido cada medida conforme a tabela a seguir:
RESULTADOS 
	
	tempo
	tempo²
	distância
	Velocidade média
	Medida
	t(ms)
	t²(ms²)
	y(mm)
	Vm(m/s)
	0
	0
	0
	0
	0
	1
	25
	625
	1
	0,04
	2
	50
	2500
	6
	0,12
	3
	75
	6525
	18
	0,24
	4
	100
	10.000
	34
	0,34
	5
	125
	15.625
	56
	0,45
	6
	150
	22.500
	81
	0,54
	7
	175
	30.625
	114
	0,65
	8
	200
	40.000
	152
	0,76
	9
	225
	50.625
	196
	0,87
	10
	250
	62.500
	245
	0,98
	11
	275
	75.625
	300
	1,09
	12
	300
	90.000
	360
	1,20
	13
	325
	105.625
	427
	1,31
	14
	350
	122.500
	501
	1,43
Construímos gráficos: 
Distância x tempo
O gráfico acima possui a forma geométrica de uma parábola característica de um MRUV.
Velocidade média x tempo
O gráfico possui a forma geométrica de uma linha reta, característico de MRU.
Distância x tempo ²
O gráfico possui uma forma geométrica de parábola.
DISCUSSÃO E CONCLUSÃO 
Ao termino da construção dos gráficos iniciamos uma discussão referente aos dados obtidos e os métodos adotados. 
A declividade do gráfico distância x tempo² está relacionada a aceleração do movimento, visto na equação: y = g t²/2 g = 2(y /t²), logo g = 8,47 m/s².
A aceleração da gravidade é calculada conforme a equação a seguir:
G = 9,7805 x (1 + 0,00529 seno Θ) 
Onde Θ é a latitude do local, considerando que a latitude de Vitória -ES é de 20,319444 °; a gravidade em vitória é de 9,832 m/s².
O valor de g no experimento foi de 8,47 m/s², com uma diferença de 13,8% da calculada pela equação.
Essa diferença se dá devido às variáveis manipuladas e seus arredondamentos. 
REFERENCIAS 
Livro Roteiro para Experimentos de Física 1
Fundamentos de Física vol 1