Relatório Gravidade 1

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Gravidade
Data da Prática: 11/12/2017
Disciplina: Física Experimental I
Professor: Helder Tanaka
Aluna: Rayanne Lima dos Santos Silva
Equipe: Natália Rocha e Rayanne Lima
Porto Seguro
2017
Sumário
 Pág.
01. Introdução...................................................................................................3
02. Objetivos.....................................................................................................5
03. Materiais e reagentes.................................................................................5
04. Métodos......................................................................................................5
05. Resultados e Discussão.............................................................................6
06. Conclusão..................................................................................................7
07. Referências................................................................................................8
 01.Introdução
Gravidade é a força que atrai dois corpos um para o outro. Por causa dela, maçãs caem em direção ao solo, e os planetas do nosso sistema orbitam o sol. Quanto maior a massa de um objeto, mais forte sua atração gravitacional, que tem relação direta com o peso, isto é, é à força de gravidade que a massa do planeta exerce sobre todos os objetos que se encontram dentro do seu campo de gravidade. [1]
Ao estudar o movimento da Lua, Newton concluiu que a força que faz com que ela esteja constantemente em órbita é do mesmo tipo que a força que a Terra exerce sobre um corpo em suas proximidades. A partir daí criou a Lei da Gravitação Universal. [2]
Lei da Gravitação Universal de Newton: “Dois corpos atraem-se com força proporcional às suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que separa seus centros de gravidade”. [2]
Figura 1
Newton afirmou que todo o objeto que possui massa exerce uma atração gravitacional sobre qualquer outro objeto com massa, para além da distância existente entre ambos. Quanto maior a massa, maior a força de atração; por outro lado, quanto mais próximos os objetos, maior a força de atração entre eles. [3]
O estudo dessa relação, da forma como foi apresentada por Newton, é chamado de mecânica Newtoniana. Quando se fala em força gravitacional, refere-se à força que atrai um corpo na direção do centro da terra, ou seja, verticalmente para baixo.Ao redor da Terra atua uma região conhecida como campo gravitacional, quando os corpos chegam ao campo gravitacional, sofrem variação em sua velocidade, porque adquirem aceleração, aqui chamada de aceleração da gravidade, representada pela letra g. [3]
 A representação matemática para esse fenômeno é dada pela equação: [3]
(1)
Onde: (P) peso do corpo, (m) massa do corpo e (g) aceleração da gravidade. [3]
O peso do mesmo corpo pode variar de um planeta para outro, consoante à massa destes seja diferente da massa da Terra, ou seja, o peso de um objeto varia de acordo com a gravidade atuando sobre ele. Portando, se formos a outros planetas, apesar de termos a mesma massa, teremos peso diferente. Isso por que o peso é o produto da massa pela gravidade naquele planeta. A constante gravitacional de um planeta pode ser calculada dividindo-se o peso de um objeto por sua massa como mostra a equação abaixo. Este valor será o mesmo para todos os objetos em um mesmo planeta. [3]
(2)
Onde: (g) aceleração da gravidade, (P) peso do corpo e (m) massa do corpo. [3]
Com o entendimento da gravidade, veio o entendimento de Força que é uma interação entre dois corpos. Por meio de um dinamômetro, é possível medir a Força exercida em Newton (N) de um objeto.
Para isso, o objeto é suspenso verticalmente, preso ao dinamômetro, exercendo duas forças iguais, porém contrárias, F e –F que age sobre o objeto, a força -F se deve ao fato da atração gravitacional da terra e representa a Força-Peso. O Peso do objeto é o modulo da força necessária para impedir que ele caia livremente, medido em relação ao solo. Para que o objeto permaneça em repouso, o dinamômetro exerce uma força para cima equilibrando assim a força gravitacional que a terra exerce sobre o objeto. Através dessas forças, calcula-se por meio do peso obtido a gravidade experimental que está sendo exercida sobre este objeto. [4]
Figura 2
Para se dá veracidade aos resultados de certas medidas de grandezas encontradas experimentalmente, é importante saber dimensionar a qualidade do resultado. Para obter essa qualidade, dispomos de um instrumento chamado Teoria dos Erros, que torna o valor de uma medida mais próxima do valor verdadeiro. [5]
Estes “erros” podem ser medidos através da fórmula:		
				(3)
Onde (Ve) representa o valor encontrado experimentalmente e (Vt) o valor teórico.
02. Objetivos
Calcular a gravidade em Porto Seguro, comparar com o valor na literatura e discutir os erros relativos.
03. Materiais 
Balança digital;
Dinamômetro;
Suporte universal;
Bloquinho de Madeira;
Bloquinho de Alumínio;
Bloquinho de Aço;
04. Métodos
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Parte I
Foi verificada através de uma balança a massa de cada bloquinho e anotado.
Parte II
Em seguida foi medido o peso de cada bloquinho através de um dinamômetro e anotado. Repetiu-se esse procedimento 3 vezes.
05. Resultados e Discussão
As tabelas a seguir contêm os dados obtidos no experimento.
Tabela I
	Bloquinhos
	Massa (g)
	Massa (kg)
	Madeira
	20,4
	0, 0204
	Alumínio
	70,1
	0, 0701
	Aço
	190,2
	0, 1902
Tabela II
	FORÇA (N)
	MEDIDAS
	MADEIRA
	ALUMÍNIO
	AÇO
	1
	0,2
	0,68
	1,86
	2
	0,2
	0,68
	1,86
	3
	0,2
	0,68
	1,86
Ao comparar as tabelas acima, percebe-se que, quanto maior a massa do objeto utilizado no experimento maior também o peso em Newton. Confirmando que a massa é proporcional ao peso.
Para encontrar a gravidade experimental e o valor do erro relativo para cada bloquinho, foram aplicadas as equações 02 e 03 representadas pelas letras (G) e (E%) respectivamente. Onde, na equação 02, (P) é a força peso em (N) e m a massa em kg e na equação 03 (Ve) representa o valor da gravidade encontrado experimentalmente e (Vt) o valor literário da gravidade.
Bloquinho de Madeira
9,80 m/s2		
Bloquinho de Alumínio
9,70 m/s2	
Bloquinho de Aço
9,77m/s2		
Mesmo na Terra, a gravidade não é inteiramente uniforme. Pelo fato de o mundo não ser uma esfera perfeita, sua massa é distribuída de forma desigual. E massa desigual significa gravidade ligeiramente irregular como pode ser percebido nos experimentos acima, onde o bloquinho de alumínio teve menor aceleração da gravidade e o bloquinho de aço maior aceleração. Pode-se perceber através do calculo do erro relativo, que o bloquinho de alumínio teve maior erro relativo e o bloquinho de aço teve menor erro relativo. 
Por não achar o valor da gravidade de Porto Seguro, o valor literário usado para encontrar o erro relativo nesse experimento, foi o valor da aceleração da gravidade em Belo Horizonte que é 9,78 m/s2. E isto ou o manuseio pode estar relacionado com os valores do erro relativo, podendo ser maior ou menor.
06. Conclusões
Comparando o valor da gravidade experimental com o valor da gravidade teórica, os valores encontrados foram bem próximos, mostrando que obtivemos êxito quanto aos objetivos propostos no experimento. A porcentagem de erro relativo é considerada relevante podendo ser diretamente associado a erros sistemáticos. Podemos concluir que os dados encontrados foram satisfatórios e em conformidade com a teoria. O objetivo do experimento foi alcançado com êxito.
07. Referências
[1] ROMANZOTI, Natasha. O que é gravidade? . Disponível em: <https://hypescience.com/o-que-e-gravidade/>Acesso em: 13 de Dezembro de 2017.
[2]Força Gravitacional. Só Física . Disponível em: <http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/GravitacaoUniversal/gu.php>Acesso em de Dezembro de 2017
[3] OLIVEIRA, Kepler de Souza. Isaac Newton, Gravitação Universal. UFRGS. Disponível em: <http://astro.if.ufrgs.br/newton/index.htm> Acesso em: 13 de Dezembro de 2017 
[4] SOARES, Eduardo; BONFIM, Luís Antônio Lima. Experimento Dinamômetro. USP Disponível em: <file:///F:/Downloads/experimento5.pdf> Acesso em 13 de Dezembro de 2017 
 [5] Teoria de Erros. USP–Instituto de Física. Disponível em: <https://edisciplinas.usp.br> Acesso em 13 de Dezembro de 2017.