Relatório de Queda Livre

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UNIVERSIDADE DE UBERABA
ISADORA JACOB DE LIMA – 5125423
CLAYTON ATUNES SOARES – 5123883
MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO
FENÔMENOS FÍSICOS E QUÍMICOS E SUAS APLICAÇÕESII
PROFo: VALDILENE GONÇALVES BARBORA
UBERABA – MG
2014
	Curso: ENGENHARIAS Prof: Barbosa
	Período/Série:3º
	Turno: Not/multip
	Componente Curricular: FENÔMENOS FÍSICOS E QUIMICOS II
	Código: 90232
 AULA PRÁTICA Nº03/2014
QUEDA LIVRE
UBERABA – MG
2014
OBJETIVOS
Obter experimentalmente as equações de movimento de um corpo em queda livre;
Determinar a aceleração da gravidade local.
CONCEITUAÇÃO TEÓRICA
A queda livre é uma particularização do movimento uniformemente variado (MRUV). O movimento de queda livre foi estudado primeiramente por Aristóteles. Ele foi um grande filósofo grego que viveu aproximadamente 300 a.c. Aristóteles afirmava que se duas pedras caíssem de uma mesma altura, a mais pesada atingiria o solo primeiro. Tal afirmação foi aceita durante vários séculos tanto por Aristóteles quanto por seus seguidores, pois não tiveram a preocupação de verificar tal afirmação. 
Séculos mais tarde, mais precisamente no século XVII, um famoso físico e astrônomo italiano chamado Galileu Galilei, introduziu o método experimental e acabou por descobrir que o que Aristóteles havia dito não se verificava na prática. Considerado o pai da experimentação, Galileu acreditava que qualquer afirmativa só poderia ser confirmada após a realização de experimentos e a sua comprovação. No seu experimento mais famoso ele, Galileu Galilei, repetiu o feito de Aristóteles. Estando na Torre de Pisa, abandonou ao mesmo tempo esferas de mesmo peso e verificou que elas chegavam ao solo no mesmo instante. Por fazer grandes descobertas e pregar ideias revolucionárias ele chegou a ser perseguido. 
Quando Galileu realizou o experimento na Torre de Pisa e fez a confirmação de que Aristóteles estava errado, ele percebeu que existia a ação de uma força que retardava o movimento do corpo. Assim sendo, ele lançou a hipótese de que o ar exercesse grande influência sobre a queda de corpos. 
Quando dois corpos quaisquer são abandonados, no vácuo ou no ar com resistência desprezível, da mesma altura, o tempo de queda é o mesmo para ambos, mesmo que eles possuam pesos diferentes. 
O movimento de queda livre, como já foi dito, é uma particularidade do movimento uniformemente variado. Sendo assim, trata-se de um movimento acelerado, fato esse que o próprio Galileu conseguiu provar. Esse movimento sofre a ação da aceleração da gravidade, aceleração essa que é representada por g e é variável para cada ponto da superfície da Terra. 
3. EQUIPAMENTOS E MATERIAIS PERMANENTES NECESSÁRIOS
Cronômetro digital com fonte DC (0-12V)
Sensor STOP com suporte fixador móvel
Eletro-imã com dois bornes e suporte fixador
Trilho em alumínio com reentrâncias para sensores
Tripé estrela com três sapatas niveladoras
Chave liga desliga com quatro bornes
Cabos de ligação especial com 6 pinos banana
Esferas de aço
Sacola com fixador móvel para colher a esfera
 4. MATERIAL DE CONSUMO NECESSÁRIO
 Não há necessidade de material de consumo.
5. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Montar o equipamento conforme foto abaixo.
Fixar o eletroímã na extremidade do trilho.
Ligar o eletroímã à fonte de tensão variável deixando em série a chave liga desliga.
Conectar o cabo START (S1) do cronômetro na caixa chave liga desliga.
Colocar a esfera de aço em contato com o eletroímã.
Colocar o sensor STOP a abaixo da esfera (prestar atenção no diâmetro da esfera e na posição em que a esfera em queda livre interrompe a contagem do tempo, ou seja, o cronômetro interrompe a contagem do tempo quando a esfera passar pelo centro do sensor). Medir com uma régua a primeira medida: 
Conectar o cabo do sensor STOP ao terminal do cronômetro.
Desligar o eletroímã liberando a esfera e anotar o tempo indicado pelo cronômetro. Repetir o procedimento três vezes e calcular a média dos tempos para cada distância.
Deslocar o sensor STOP em 0,100m e repetir os procedimentos acima e completar as tabelas abaixo:
Tabela 01: Esfera grande
	
Nº
	
 (m)
	
 (m)
	
 (m)
	
 (s)
	
 (s)
	
 (s)
	
 (s)
	
(s)
	
 (m/s2)
	
(m/s)
	
 ()
	01
	0,100
	0,200
	0,100
	0,149
	0,146
	0,146
	0,147
	0,022
	9.090
	0
	1,336
	02
	0,100
	0,300
	0,200
	0,207
	0,208
	0,205
	0,206
	0,043
	9,523
	0
	1,962
	03
	0,100
	0,400
	0,300
	0,250
	0,253
	0,251
	0,251
	0,063
	9,253
	0
	2,390
	04
	0,100
	0,500
	0,400
	0,289
	0,293
	0,292
	0,291
	0,085
	9,411
	0
	2,739
	05
	0,100
	0,600
	0,500
	0,324
	0,323
	0,326
	0,324
	0,105
	9,253
	0
	3,085
	
Média 
	9,252
Tabela 02: Esfera pequena
	
Nº
	
 (m)
	
 (m)
	
 (m)
	
 (s)
	
 (s)
	
 (s)
	
 (s)
	
(s)
	
 (m/s2)
	
 (m/s)
	
 ()
	01
	0,100
	0,200
	0,100
	0,148
	0,147
	0,147
	0,147
	0,022
	9,090
	0
	1,336
	02
	0,100
	0,300
	0,200
	0,207
	0,205
	0,205
	0,205
	0,042
	9,523
	0
	1,962
	03
	0,100
	0,400
	0,300
	0,251
	0,252
	0,252
	0,252
	0,064
	9,375
	0
	2,363
	04
	0,100
	0,500
	0,400
	0,292
	0,290
	0,290
	0,291
	0,085
	9,412
	0
	2,739
	05
	0,100
	0,600
	0,500
	0,325
	0,324
	0,323
	0,324
	0,105
	9,524
	0
	3,086
	
Média 
	9,331
RESULTALDOS E ANÁLISES
Responder às questões:
Considerando as forças que atuam sobre um corpo em queda, o que distingue o movimento em queda-livre do movimento real? 
Qual a interferência da massa do corpo em seu tempo de queda? 
Qual a função que relaciona a velocidade de um corpo em queda-livre com o tempo? 
Qual a função que relaciona o deslocamento vertical de um corpo em queda-livre com o tempo? 
Qual a função que relaciona a velocidade de um corpo em queda-livre com deslocamento?
Construir o gráfico de posição final versus tempo usando os dados do experimento. (Papel milímetrado)
Construir o gráfico velocidade final versus tempo. (Papel milimetrado)
Obtenha as equações horárias do movimento em queda livre e da velocidade do movimento em queda livre para este experimento.
Calcule o erro relativo encontrado para o valor experimental da aceleração da gravidade, pela expressão: 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
HALLIDAY, D., RESNICK, R., Fundamentos da Física – Mecânica, volume 1, Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos S.A. Editora.
TIPLER, P., Física – Mecânica, volume 1, Rio de Janeiro: Livros técnicos e Científicos S.A.