Relatório fisica - queda livre

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FACULDADES INTEGRADAS DE OURINHOS - FIO
Faculdades Integradas de Ourinhos 
Faculdade de Engenharia 
Engenharia Elétrica – 2º semestre - 2015
LABORATÓRIO DE FÍSICA I
EXPERIMENTO 04: QUEDA LIVRE
Professor responsável: Profª. Drª. Maria Elenice dos Santos
Alunos: Carolina Baggio Noqueli ID:202343 
 Diogo Martins ID: 211445
 Giulie Yuri Mihara Vieira ID: 208814
Jhonatas da Silva ID: 205058
Ourinhos 2015
INTRODUÇÃO 
Desde os tempos antigos, um dos primeiros movimentos que os estudiosos tentaram explicar foi o da queda livre de um corpo, próximo ao solo, sem nenhuma força aplicada a este corpo.
Durante muito tempo, acreditou-se na teoria de Aristóteles em que, segundo ele, o movimento de queda é mais rápido acordo com seu tamanho, ou seja, a massa de um corpo, até surgir Galileu que, de acordo com inúmeras experiências descobrir a verdadeira realidade que diz que a queda livre é a queda de um corpo no vácuo ou quando o ar é desprezível. Ele também chegou às seguintes afirmações: [1,2]
Todos os corpos caem com aceleração constante, à velocidade da queda que é alterada de acordo com o tempo.
A altura percorrida pelos corpos em queda livre é proporcional ao quadrado do tempo. Se há aceleração constante e equação do 2º grau, este movimento é chamado de movimento retilíneo uniformemente variado.
Existe também, a teoria de Newton, onde se define que a força da gravidade entre dois corpos, sejam eles quaisquer, são de relação diretamente proporcional as massas dos objetos e indiretamente proporcional ao quadrado da distância que existe entre eles.
Há duas situações, uma é a queda livre, onde o corpo é abandonado, sem velocidade inicial, sofrendo apenas a aceleração da gravidade e a outra é quando o corpo é lançado, ou seja, uma força aplicada a ele, onde há, no caso, uma velocidade inicial provocada pelo lançamento. [3]
Contudo, o objetivo deste experimento é conhecer as grandezas que o envolvem como tempo, espaço, velocidade e aceleração e realizar medições de tempo por espaço a fim de se encontrar a aceleração da gravidade local.
2. ABORDAGEM TEÓRICA
Este experimento contém alguns conceitos importantes na cinemática, que envolvem velocidade, aceleração, deslocamento, e o mais importante deles, visto que se fala sobre a queda livre, que é a gravidade.
A gravidade, diferente do que muitos pensam, não é algo constante. Ela varia de acordo com latitudes e altitudes. Portanto, neste relatório foi analisada a gravidade, usando as variáveis de espaço(S) e de tempo(t) percorridos por um corpo.
A equação usada para seu cálculo é:
 (1)
Para estudos em sala de aula, usa-se o valor aproximado para essa aceleração que é 9, 875 m/s², que é calculada com latitude de 45º e em nível do mar.
Vale lembrar ainda que, para queda livre usam-se as fórmulas abaixo para movimento retilíneo uniformemente variado:
 
Neste estudo foram desprezados alguns efeitos, como de atrito do ar e a variação de gravidade.
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Neste experimento foram coletadas informações de tempo de queda livre referente à altura(y) em que a esfera foi abandonada.
Figura 1. Método de montagem dos equipamentos para este experimento.
Passos para a realização de medidas:
• Usaram-se os equipamentos dispostos conforme a figura 1 acima, um disparador, uma esfera, um sensor de presença e um medidor de tempo conectado a ele.
• Ajustou-se o sensor de 10 em 10 cm até 80 cm e medido o tempo cinco vezes para cada ajuste. Com os botões do medidor de tempo, reiniciou-se o tempo para cada vez que a bolinha for solta do imã.
• Calcularam-se valores médios de cada ajuste de acordo com a altura(y) e foram feitos dois gráfico, um não linearizado e outro linearizado.
• Encontrou-se também, a equação da reta e foram comparados desvios percentuais de valores experimentais com valores teóricos.
4. ANÁLISE DOS RESULTADOS 
QUADRO 1 : Tabela referente aos valores encontrados de tempo e tempo médio por altura.
O gráfico obtido, a partir da tabela (y x Tm), foi uma parábola que seria uma equação de função de segundo grau.
Linearizando o gráfico, esta reta irá passar pela origem dos eixos, pois o movimento parte do repouso.
QUADRO 2 : Tabela para o gráfico Linearizado (y x Tm²).
Em seguida, para obtermos o coeficiente angular da reta, precisamos de 2 pontos do gráfico, sendo que : 
Escolheu-se (0,03, 10) e (0,24, 70):
Temos que:
 , como temos a informação que A=285,71 então:
 , logo g = 571,43 cm/s² = 5,71 m/s²
Em seguida, calcula-se o valor do desvio percentual, obtidos para Gel com relação ao valor teórico.
Temos que:
Logo, o desvio percentual encontrado foi de 41,73%.
 
5. CONCLUSÃO
O resultado obtido apresenta um percentual de erro muito grande, visto que, para um bom resultado, a gravidade medida deveria aproximar-se de 9, 875 m/s².
As causas desses erros podem vir de algum erro de calibragem de algum equipamento, nivelação mal feita em relação ao espaço (y), erro da equipe ao manusear equipamentos, entre outros fatores que poderiam alterar a precisão dos resultados que foram achados.
Segundo o que foi estudado, seria muito difícil encontrar valores ideais para esse experimento, pois o erro é constante, tanto nos integrantes do grupo quanto nos equipamento. Precisamos de muito mais precisão para que isso aconteça. 
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] Disponível em: < https://pt.wikipedia.org/wiki/Física_aristotélica>. Acesso em 11 Set. 2015. il.cor.
[2] CASSEMIRO, A.Anderson.Queda dos corpos e Equações Diferenciais num primeiro curso de Calculo.37.Queda dos corpos:Aristóteles,Galileu e Newton,Universidade Federal de Minas Gerais,2011.
[3] Disponível em: < http://www.nova-acropole.pt/a_newton.html>. Acesso em 11 Set. 2015. il.cor.
(2)��(3)
(4)
�PAGE \* MERGEFORMAT�4�
Plan1
		Medidas		y(cm)		Tm²(s)
		1		10		0.03062
		2		20		0.04064
		3		30		0.05234
		4		40		0.05702
		5		50		0.116553
		6		60		0.213444
		7		70		0.246412
		8		80		0.312033
_1506324552.unknown
_1506324669.unknown
_1506324715.unknown
_1506252223.unknown
_1503473388.unknown
Plan1
		Medidas		y(cm)		T1(s)		T2(s)		T3(s)		T4(s)		T5(s)		Tm(s)
		1		10		0.285		0.197		0.035		0.057		0.301		0.175
		2		20		0.241		0.108		0.364		0.148		0.147		0.2016
		3		30		0.179		0.241		0.161		0.106		0.457		0.2288
		4		40		0.374		0.236		0.198		0.238		0.148		0.2388
		5		50		0.203		0.236		0.192		0.552		0.524		0.3414
		6		60		0.283		0.563		0.371		0.554		0.539		0.462
		7		70		0.366		0.577		0.525		0.515		0.499		0.4964
		8		80		0.377		0.582		0.616		0.626		0.592		0.5586
_1503472808.unknown