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UNIVERSIDADE FEDERAL DO OESTE DA BAHIA CENTRO MULTIDISCIPLINAR DE BOM JESUS DA LAPA – BA BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA JOSÉ VINÍCIUS RODRIGUES SOARES IAN PEDRO PEREIRA PAZ ONESIO NUNES BRITO NETO ROBSON FARIAS LARANJEIRA WESLEI BRUNO MOREIRA MENDONÇA Relatório relacionado ao movimento de queda livre - MRUA Bom Jesus da Lapa – BA Julho 2017 UNIVERSIDADE FEDERAL DO OESTE DA BAHIA CENTRO MULTIDISCIPLINAR DE BOM JESUS DA LAPA – BA BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA Atividade avaliativa referente ao terceiro experimento no Laboratório de Física do curso de Engenharia Elétrica, como requisito avaliativo da disciplina de Física Experimental I, sob a orientação da Professora Nuccia Carla Arruda de Sousa. Bom Jesus da Lapa – BA Julho 2017 Introdução O presente relatório descreve as práticas realizadas na matéria de Laboratório de Física I, que tem como objetivo o estudo do movimento de Queda livre, por meio de experimento realizado utilizando um painel de queda de corpos. O movimento de queda livre é o movimento de corpos em uma única direção e com aceleração constante (a aceleração da gravidade g). Isso quando a distância da queda é pequena em relação ao raio da Terra, portanto podemos desprezar a diminuição da aceleração com a altura e a resistência do ar. O valor da aceleração da gravidade e g = 9.8 m/s², isto na superfície da Terra. Como g é o módulo de uma grandeza vetorial (pois a aceleração da gravidade possui também direção e sentido), seu valor é sempre positivo. Considerando o eixo y positivo de cima para baixo, o deslocamento vertical no movimento de queda livre é dado por: y=y0+v0t+1/2gt² Onde: y0: altura inicial do corpo v0: velocidade inicial do corpo g: aceleração da gravidade t: tempo de queda Considerando, em especial para a queda livre, que o objeto parte do repouso e que a altura inicial do corpo é zero, tendo este como referencial adotado, temos: y=1/2g² Objetivo do Experimento Esse experimento tem como objetivo estudar e analisar o movimento de um corpo em queda livre assim como determinar a aceleração da gravidade pelo estudo do movimento de queda livre. Experimento O experimento consiste em soltar um corpo preso por um imã, e através de um sensor fazer aferições de tempo em que as diferentes marcações do corpo passem pelo sensor, mandando automaticamente a informação para o cronômetro. Materiais Utilizados Painel vertical graduado Haste de 1000 mm e fixador M5 Tripé universal Corpo com 10 intervalos iguais Corpo com 10 intervalos diferentes Cronômetro digital Sensores fotoelétricos com suporte fixador (eletroímã) Chave liga-desliga Cabos de ligação com pino/banana Procedimento . Para realizar esse experimento, primeiramente foram contados os tempos de queda dos dois objetos. Para isso, havia um sensor, que foi conectado ao cronômetro digital, quando o objeto era abandonado do topo do painel e passava pelo sensor, marcando o tempo do movimento. Foram feitas uma medição para cada objeto. Esquema de montagem do experimento: Fonte: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAg4hoAB/queda-livre-relatorio-simoni Dados Aferidos e Resultado Tabela 1 – Dados experimentais obtidos com régua graduada igualmente. Tabela2 – Dados Experimentais obtidos com réguas graduada diferentemente. Resultado Gráfico Análise dos gráficos A curva obtida nos gráficos de posição por tempo foi uma parábola. Isso acontece, pois a inclinação desse gráfico representa a velocidade média. Como o movimento de queda livre é uniformemente variado, observamos a velocidade aumentando uniformemente, fazendo com que, no gráfico, a inclinação seja cada vez maior, formando a parábola. Já no gráfico de posição por tempo ao quadrado podemos observar que seu comportamento é linear validando assim a afirmação: “O gráfico y versus t² de um movimento de queda para pequenas distâncias é linear”. A reta obtida no gráfico serviu de base para calcular o coeficiente angular, que representa a aceleração do movimento, que, no experimento de queda livre, que tende a se aproximar de 9,81 m/s². O gráfico de y versus t² foi construído para que fosse obtida uma reta no gráfico de posição do movimento. Assim, ao calcular o coeficiente angular da curva apresentada descobrimos o coeficiente angular da equação de segundo grau que rege o movimento retilíneo uniformemente variado. Se analisarmos a fórmula da posição do movimento de queda livre, sabemos que o coeficiente angular da equação é a aceleração do objeto, ou seja, o valor da gravidade. Conclusão O relatório apontou de forma objetiva o conceito de queda livre, que traz consigo um conceito de movimento retilíneo uniforme. Os gráficos conseguiram traduzir com razoabilidade aquilo que o movimento de queda livre exigia, portanto, pequenos erros ou desvios de valores foram percebidos. Esses erros teriam como causas possíveis a má calibragem dos cronômetros, erro de manuseio de algum membro da equipe, nivelação malfeita do equipamento, resistência do ar dentre outros fatores condicionantes. O relatório trouxe uma abordagem dinâmica das perspectivas de entendimento sobre a ação da gravidade nos corpos, proporcionando maior entendimento prático. Referências Bibliográficas Plan1 y (m) t (s) 0.000 0.00000 0.030 0.03940 0.060 0.06430 0.090 0.08520 0.120 0.10370 0.150 0.12040 0.180 0.13570 0.210 0.15000 0.240 0.16345000000000001 0.270 0.17610 0.300 0.18480 Plan1 y (m) t (s) 0.000 0.00000 0.010 0.03990 0.025 0.06500 0.045 0.08900 0.070 0.11200 0.100 0.13600 0.135 0.15900 0.175 0.18200 0.220 0.20399999999999999 0.270 0.22700 0.325 0.25000
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