RELATORIO 3 FISICA EXP1 (1)

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UNIVERSIDADE DE UBERABA
MARINA ROBERTA- 5135264 
TRABALHO DE FÍSICA 
UBERABA – MG 
2017
�
AMANDA ALVES S. PAIVA - 5131990
RAFAEL TAVARES LEITE FLORES- 5127762
MARINA ROBERTA- 5135264 
2º TRABALHO DE CÁLCULO DIFERENCIAL 
E 
INTEGRAL III
	
Trabalho de aula teórica, apresentado como pré-requisito a obtenção parcial de nota referente a disciplina de Cálculo Diferencial e Integral III, dos cursos de engenharia, turno noturno, da Universidade de Uberaba, com orientação do professor Adriano Dawison de Lima.
UBERABA – MG
2017
QUEDA LIVRE 
Quando a única força que atua sobre o corpo for o peso, é chamado de queda livre. Sabemos que a uma força gravitacional terrestre que caracteriza tal movimento, e a queda livre é um termo utilizado para descrever o mesmo. 
OBJETIVOS
Estudar e obter experimentalmente as equações de movimento de um corpo em queda livre utilizando equipamentos adequados para esse fim, além da determinação do valor da aceleração da gravidade local por meio de várias análises de seu deslocamento.
CONCEITUAÇÃO TEÓRICA
Esse experimento apresenta conceitos importantes, que envolvem deslocamento, velocidade e aceleração, mais especificamente para o nosso caso, a gravidade.
Segundo o site da UFSM o movimento vertical de qualquer corpo que se move nas proximidades da superfície da Terra, sob a influência unicamente da sua força peso, é chamado movimento de queda livre. Nessas condições, todos os corpos se movem com a mesma aceleração constante.
O movimento de queda livre foi estudado primeiramente por Aristóteles, que afirmava que se duas pedras caíssem de uma mesma altura, a mais pesada atingiria o solo primeiro. No século XVII, Galileu Galilei, introduziu o método experimental e acabou por descobrir que o que Aristóteles havia dito não se verificava na prática. No seu experimento, 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. 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 é uma particularidade do movimento uniformemente variado. Sendo assim, trata-se de um movimento acelerado. 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. Porém para o estudo de Física, e desprezando a resistência do ar, seu valor é constante e aproximadamente igual a 9,8 m/s2. (ANJOS, Talita).
3. EQUIPAMENTOS E MATERIAIS PERMANENTES NECESSÁRIOS
Cronômetro digital com fonte DC (0-12V)
Sensor STOP com suporte fixador móvel
Eletroímã 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
Esfera 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 0,150m e repetir os procedimentos acima e completar as tabelas abaixo:
QUADRO 01 – ESFERA MAIOR.
	Nº
	
 (m)
	
 (m)
	
 (m)
	
 (s)
	
 (s)
	
 (s)
	
 (s)
	
² (s)
	
 (m/s2)
	
 (
)
	
 (
)
	01
	0,009
	0,190
	0,100
	0,147
	0,146
	0,146
	0,146
	0,021
	9,524
	0
	1,391
	02
	0,009
	0,290
	0,200
	0,207
	0,208
	0,208
	0,207
	0,43
	9,302
	0
	1,926
	03
	0,009
	0,390
	0,300
	0,252
	0,251
	0,251
	0,252
	0,064
	9,375
	0
	2,363
	04
	0,009
	0,490
	0,400
	0,290
	0,291
	0,291
	0,291
	0,085
	9,412
	0
	2,739
	05
	0,009
	0,590
	0,500
	0,326
	0,327
	0,326
	0,326
	0,106
	9,434
	0
	3,075
	Média 
	9,409
QUADRO 02 – ESFERA MENOR.
	Nº
	
 (m)
	
 (m)
	
 (m)
	
 (s)
	
 (s)
	
 (s)
	
 (s)
	
² (s)
	
 (m/s2)
	
 (
)
	
 (
)
	01
	0,009
	0,190
	0,100
	0,148
	0,148
	0,148
	
	
	
	0
	
	02
	0,009
	0,290
	0,200
	0,206
	0,205
	0,205
	
	
	
	0
	
	03
	0,009
	0,390
	0,300
	0,251
	0,252
	0,252
	
	
	
	0
	
	04
	0,009
	0,490
	0,400
	0,290
	0,290
	0,289
	
	
	
	0
	
	05
	0,009
	0,590
	0,500
	0,324
	0,324
	0,325
	
	
	
	0
	
	Média 
	
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. (Em anexo)
Construir o gráfico velocidade final versus tempo. (Em anexo)
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: 
CONSIDERAÇÕES FINAIS 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
.
BARBOSA, V., Roteiro de aula prática, Uberaba, 2016
ANJOS, Talita Alves dos. MUNDO EDUCAÇÃO. Disponível em: < http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/queda-livre.htm>. Acesso em: 29 de Abril de 2016.
Disponível em: < http://coral.ufsm.br/gef/Dinamica/dinami09.pdf>. Acesso em: 29 de abril de 2016.
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