Relatorio de Fisica

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INSTITUTO FEDERAL DE ALAGOAS
CAMPUS MACEIÓ 
BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL
LABORATÓRIO DE FÍSICA
RELATÓRIO Nº 01: DETERMINAÇÃO DA ACELERAÇÃO DA GRAVIDADE
 Relatório elaborado no âmbito do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Alagoas – IFAL, como requisito para o componente curricular do Laboratório de Física, ministrado pelo docente Heron Teixeira Amorim
Equipe: ANALYCE CANTOARIO DO NASCIMENTO, LUIZ FELIPE CAVALCANTI G. FERREIRA, MARCELO DOMINGOS DE SOUZA, MARCOS SANTOS RODRIGUES FILHO, TALES ALEXANDRE DE FRANCA PONTES
 
 MACEIÓ, AL
 2026
INSTITUTO FEDERAL DE ALAGOAS
CAMPUS MACEIÓ 
BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL
LABORATÓRIO DE FÍSICA
RELATÓRIO Nº 01: DETERMINAÇÃO DA ACELERAÇÃO DA GRAVIDADE
 MACEIÓ, AL
 2026
SUMÁRIO
1.	INTRODUÇÃO	4
1.1.	Contexto Geral	5
1.2.	Objetivo geral	6
1.3.	Objetivos específicos	6
2.	FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA	7
3.	METODOLOGIA	8
Preparação do Cenário	8
Procedimento Experimental	8
3.1.	Materiais utilizados	10
3.2.	Métodos	10
A. Cálculo da Gravidade Experimental	10
B. Comparação de Massas e Formas	11
C. Tratamento de Erros	11
4.	RESULTADOS E DISCUSSÕES	12
5.	CONCLUSÕES	14
6.	REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS	15
7.	APÊNDICE	16
1. INTRODUÇÃO
Para quem estuda Engenharia Civil, entender como os objetos se movem e como as forças atuam sobre eles é a base de quase tudo o que fazemos, desde o cálculo de uma viga até a análise de como a água corre em uma tubulação. Um dos conceitos mais fundamentais dessa área é a gravidade. Sabemos que, na Terra, qualquer objeto solto no ar vai cair, mas para um engenheiro, não basta saber que "cai"; precisamos saber com que velocidade e aceleração isso acontece.
Historicamente, aprendemos que todos os objetos caem com a mesma aceleração se não houvesse o ar para atrapalhar. Na prática do dia a dia de uma obra ou de um projeto, a gravidade é o que gera o peso das estruturas e influencia diretamente a segurança de qualquer construção. Por isso, medir essa força de forma experimental é um exercício essencial para começarmos a lidar com dados reais e entender as margens de erro que aparecem fora dos livros.
Neste relatório, apresentamos os resultados de um experimento simples, mas muito importante, realizado aqui no IFAL. Nós abandonamos uma pedra de diferentes alturas (como do 2º andar e do térreo) e cronometramos o tempo que ela levou para atingir o solo. O objetivo principal foi usar esses tempos e alturas para "descobrir" o valor da gravidade no nosso local, comparando o que calculamos na mão com o valor padrão que usamos na faculdade.
1.1. Contexto Geral
O ambiente acadêmico, composto por salas de aula e laboratórios especializados, é projetado para que o estudante possa integrar a teoria aprendida nos livros com a prática real. Para um estudante de Engenharia Civil, essa vivência é essencial, pois transforma fórmulas abstratas em fenômenos físicos visíveis e mensuráveis.
Figura 01 – Medição de altura com corda e pedra
Fonte: Autores (2026)
Essa atividade demonstra que o trabalho do engenheiro começa na coleta precisa de dados no campo. Entender as dimensões do prédio e os intervalos de tempo de queda permite que conceitos de mecânica clássica sejam aplicados para validar constantes físicas que serão usadas futuramente em cálculos estruturais e de resistência dos materiais.
1.2. Objetivo geral
Determinar o valor da aceleração da gravidade local através de experimentos de queda livre, analisando como diferentes alturas e as propriedades físicas dos objetos, como massa, forma e resistência do ar, influenciam o tempo de queda.
1.3. Objetivos específicos
· Determinar o valor da aceleração da gravidade (g) através da medição do tempo de queda em três alturas diferentes.
· Comparar o desempenho de queda entre materiais distintos (pedra e bola de fisioterapia) para observar a influência da massa e do volume.
· Analisar o impacto da resistência do ar e da geometria dos objetos nos tempos registrados.
· Avaliar as discrepâncias entre os resultados experimentais e o valor teórico da gravidade (9.8 m / s²). identificando possíveis erros de medição.
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
2.1 O Movimento de Queda Livre
A queda livre é um caso particular de movimento sob aceleração constante. De acordo com a física clássica, quando um corpo é abandonado de uma certa altura e a resistência do ar é desprezada, ele fica sujeito apenas à força da gravidade terrestre.
Historicamente, Galileu Galilei demonstrou que a aceleração de queda é a mesma para todos os objetos, independentemente de sua massa ou forma, desde que no vácuo. No cotidiano e em canteiros de obras, embora o ar exerça influência, para alturas pequenas e objetos densos (como a pedra utilizada), o modelo de queda livre é uma excelente aproximação.
2.2 Equações Matemáticas
O movimento é descrito pela Função Horária da Posição para o Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV):
· y = y0 ​+ v0​t + gt/2
Onde:
· y: posição final (altura no solo);
· y0​: posição inicial (altura do lançamento);
· v0​: velocidade inicial;
· a: aceleração do movimento;
· t: tempo de queda.
Considerando que o objeto parte do repouso (v0​=0) e definindo a altura inicial como h, a aceleração como a da gravidade (g) e a posição final como zero, a fórmula simplifica-se para:
· h = gtˆ2/2​
Para fins experimentais, como o objetivo é encontrar o valor de g tendo medido a altura (h) e o tempo (t), isolamos a gravidade na equação:
· g = 2*h/tˆ2
2.3 A Gravidade na Engenharia Civil
Na Engenharia Civil, a aceleração da gravidade é uma das constantes mais importantes. Ela é utilizada para calcular o peso próprio das estruturas através da relação P=m⋅g.
Normalmente, em cálculos de projetos estruturais, adota-se o valor padrão de 9,81m/sˆ2 ou o valor arredondado de 10m/sˆ2 para simplificação. No entanto, o valor real de g pode variar levemente dependendo da latitude e altitude do local, o que justifica a realização de medições locais em ambientes de laboratório e pesquisa.
3. METODOLOGIA
A metodologia desta prática é analisar como a gravidade atua sobre corpos de diferentes massas e formatos, desafiando (ou confirmando) a percepção comum sobre a resistência do ar.
 A metodologia baseia-se no método científico experimental, buscando isolar a variável altura e observar o comportamento da variável tempo em diferentes corpos.
Preparação do Cenário
1. Estique o rolo de barbante verticalmente contra uma parede ou suporte alto.
2. Com o auxílio de uma das pedras, marque no barbante três alturas específicas (Ex: 1,0m, 1,5m e 2,0m).
3. Garanta que o ponto de largada seja exatamente o mesmo para todos os objetos em cada nível.
Procedimento Experimental
1. Categorização: Separando as 12 pedras e as 3 bolas de fisioterapia, numerando-as em um caderno de anotações para registro de dados.
2. Lançamento: Posicionando o primeiro objeto na Altura 1. O objeto deve ser abandonado (velocidade inicial v0 = 0), nunca arremessado.
3. Cronometragem: Acione o cronômetro no momento exato da soltura e interrompa-o ao tocar o solo.
4. Repetição: Repita o processo para cada um dos 15 objetos (12 pedras + 3 bolas) nas três alturas marcadas.
5. Registro: Anote os tempos em uma tabela comparativa.
Figura 02 – Soltura da pedra durante o experimento
Fonte: Autores (2026)
3.1. Materiais utilizados
Para a realização deste experimento, foram selecionados itens que permitem variar a massa e a aerodinâmica, além de instrumentos improvisados para a marcação de escala:
Figura 03 – Materiais: Bola de fisioterapia, rolo de barbante e pedras (esquerda para direita)
Fonte: Autores (2026)
· Rolo de Barbante: Utilizado como instrumento de medição e marcação vertical para estabelecer três alturas fixas e distintas.
· 12 Pedras: De tamanhos,massas e formatos irregulares (diversidade de amostras).
· 3 Bolas de Fisioterapia: Geralmente com textura e densidade diferentes das pedras, servindo como grupo de controle com formato esférico.
· Cronômetro: (Manual ou digital) para aferir o tempo de queda.
· Pincel para quadros: Para fixar as marcações do barbante na parede ou suporte.
3.2. Métodos
Para interpretar os resultados obtidos, utilizaremos os seguintes métodos:
A. Cálculo da Gravidade Experimental
Utiliza-se a função horária da posição para queda livre, desprezando a resistência do ar inicialmente:
s=s0​+v0​t+½.​gˆ2
Como s0​=0 e v0​=0, a fórmula simplificada para encontrar a aceleração da gravidade (g) é:
g=2h/tˆ2
(Onde h é a altura e t o tempo médio medido).
B. Comparação de Massas e Formas
· Análise Qualitativa: Observar se pedras maiores ou bolas de fisioterapia (mais leves ou mais densas) apresentam variações significativas no tempo de queda.
· Resistência do Ar: Comparar se o formato irregular das pedras gera maior dispersão nos dados em relação ao formato aerodinâmico das bolas.
C. Tratamento de Erros
· Média Aritmética: Como o tempo de reação humano ao cronômetro varia, recomenda-se realizar três lançamentos do mesmo objeto na mesma altura e utilizar a média dos tempos para os cálculos.
Nota importante: Em condições ideais (vácuo), todos os objetos deveriam cair exatamente ao mesmo tempo, independentemente da massa. No seu experimento, pequenas variações ocorreram devido à resistência do ar e ao erro humano no cronômetro.
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Nesta etapa, os dados brutos coletados em campo foram organizados e processados para a obtenção da aceleração da gravidade (g). O experimento foi dividido em três alturas distintas, partindo do 2º andar até o térreo.
4.1. Apresentação dos Dados Experimentais
As alturas foram medidas utilizando o método da corda e pedra, conforme ilustrado na Figura 01. Os tempos de queda foram registrados via cronômetro manual, resultando na seguinte tabela de médias:
Tabela 01: Tabela de tempo médio medido por cronômetro
	Local de Lançamento
	Altura (h) Estimada
	Tempo Médio (t)
	Gravidade Calculada (g)
	2º Andar
	h1​=9,75m
	1,43s
	8,31m/sˆ2
	1º Andar
	h2​=5,41m
	0,99s
	1,02m/sˆ2
	Térreo
	h3​=2,60m
	0,76s
	9,00m/sˆ2
 Fonte: Autores (2026)
4.2 Análise dos Resultados
A análise dos dados revela variações entre os valores obtidos e o valor teórico padrão de 9,81m/s2.
· Variação no 1º Andar: O valor de 11,02m/sˆ2 indica um erro provável na cronometragem ou na estimativa da altura, uma vez que ultrapassa significativamente a gravidade terrestre padrão.
· Influência da Altura: No lançamento do Térreo (2,60m), onde a margem de erro da altura é menor, o valor de 9,00m/sˆ2 aproximou-se mais da realidade experimental esperada para medições manuais.
4.3 Discussão sobre Erros e Incertezas
Como observado na planilha de cálculos, os resultados sofrem influência direta de dois fatores principais:
1. Tempo de Reação Humana: O uso de cronômetros manuais introduz um erro sistemático de aproximadamente 0,1s a 0,2s tanto no início quanto no fim da medição. Em tempos curtos (abaixo de 1 segundo), esse erro representa uma porcentagem alta do valor total.
2. Resistência do Ar e Geometria: Embora a pedra seja um objeto denso, a resistência do ar e possíveis ventos no local do lançamento (áreas abertas do prédio) podem alterar a trajetória e o tempo de queda.
3. Método de Medição de Altura: O uso de cordas (Figura 01) pode apresentar imprecisões devido à elasticidade do material ou à dificuldade de manter a corda perfeitamente vertical durante a medição.
5. CONCLUSÕES
A realização deste experimento permitiu a aplicação prática dos conceitos teóricos de cinemática, especificamente o Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV) em condições de queda livre. Através da coleta de dados de altura e tempo em diferentes pavimentos do campus, foi possível calcular o valor aproximado da aceleração da gravidade (g), atingindo o objetivo geral proposto.
Os resultados obtidos, embora apresentem variações em relação ao valor teórico padrão de 9,81m/s2, são fundamentais para entender a realidade do trabalho de campo. As discrepâncias observadas, como o valor de 11,02m/sˆ2 no 1º andar e os 9,00m/s2 no térreo, evidenciam que fatores externos, como o tempo de reação humana ao cronometrar e a precisão da medição da altura com a corda, interferem diretamente na precisão dos cálculos.
Em suma, a atividade cumpriu seu papel pedagógico ao demonstrar que a gravidade é uma força constante e mensurável, cujos efeitos devem ser cuidadosamente considerados em qualquer análise de carga ou estrutura no exercício da engenharia.
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de Física: Mecânica. 10. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2016. v. 1.
TIPLER, Paul A.; MOSCA, Gene. Física para Cientistas e Engenheiros: Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009. v. 1.
ALMEIDA, Maria de Fátima da Costa (org.). Boas práticas de laboratório. 2. ed. Rio de Janeiro: Difusão Editora, 2013.
7. APÊNDICE
Figura 04: Planilha 01 de coleta de dados e cálculos da gravidade
 Fonte: Autores (2026)
Figura 05: Planilha 02 de coleta de dados e cálculos da gravidade
Fonte: Autores (2026)
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