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Beatriz Campina Lima Izabella Letícia Marques Silveira Francisca Myrtes de Sousa Dantas Licen. Em Química Seminário I: Movimento com aceleração constante (Queda livre) Maracanaú 2018 Introdução teórica A discussão sobre a queda livre começou com Aristóteles (384 a.C - 322 a.C), o qual propusera que corpos com diferentes massas e o meio em que o objeto atravessa influenciava o tempo de queda. Ou seja, acreditava- se que, quanto maior o peso do objeto, maior a sua velocidade e, quanto menor a densidade do meio, maior a velocidade adquirida pelo corpo. Além disso, Aristóteles não conseguira explicar o que aconteceria quando a densidade do meio fosse nula (vácuo), pois, de acordo com o pensamento Aristotélico, o movimento do objeto seria instantâneo, ou seja, tenderia ao universo, já que a densidade e a velocidade são inversamente proporcionais (NEVES, 2000, p. 61). Quem contrapôs-se ao pensamento Aristotélico foi Galileu Galilei (1564-1642) que conseguiu concluir experimentalmente que dois corpos com pesos diferentes caem a velocidades iguais, contanto que não exista a resistência do ar e que a distância percorrida por um corpo em queda livre equivale o quadrado do tempo levado para percorrer essa distância. Acredita- se que os experimentos feitos por Galileu tenham sido procedidos na Torre de Pisa com o lançamento de dois canhões com pesos diferentes. Além disso, Galileu utilizou o estudo do rolar das bolas sobre um plano inclinado para medir a exatidão do tempo, que levou a conclusão, por meio de experimentos, de que o objeto em queda livre terá aceleração constante. Desta forma, para que um objeto se mantivesse num movimento constante haveria a necessidade de lhe ser aplicada uma força constante assim, quando a aceleração (força constante) é aplicada ao corpo, obtemos uma aceleração constante e não uma velocidade constante. A queda livre sofre a ação da aceleração da gravidade (g) que é variável em diferentes pontos da superfície da Terra, porém para o estudo da Física, desprezamos a resistência do ar e adotamos o valor constante e aproximadamente igual a 9,8 m/s². Material utilizado 1 garrafa de 0,5L seca 1 garrafa de 0,5L com areia Metodologia Para esse experimento foram utilizados dois recipientes de mesmo formato, garrafa PET de 0,5L, a única diferença entre os recipientes era a sua massa, pois em uma das garrafas foi colocado areia e a outra ficou vazia. Inicialmente, foi necessário posicionar as garrafas a uma mesma altura, uma ao lado da outra, para só aí soltá-las no mesmo instante. Assim, foi possível observar que as duas garrafas atingem o solo ao mesmo tempo, apesar da sua diferença de massa. Isso prova que a queda livre de um objeto, que é um movimento com aceleração constante igual a 9,8m/s2, não depende da grandeza de massa, quando a resistência do ar é desprezível. Análise dos Resultados Fazendo o estudo correto das fórmulas que relaciona a queda livre com o movimento de aceleração constate: Fr = m . g (Queda livre) P = m . a (Mov. Com aceleração constante) Admitindo que a aceleração constante da queda livre é a gravidade, pois, g = 9,8m/s2 , podemos afirmar que Fr = P . Sabendo disso relacionamos as duas fórmulas para as duas garrafas: Garrafa 1(seca) : Fr1 = m1 . g P1 = m1 . a Tendo que a = g e Fr1 =P1 Temos, m1 . g = m1 . a Cancelando as massas, g = a Garrafa 2 (cheia com areia) : Fr2 = m2 . g P2 = m2 . a Tendo que a = g e Fr2 =P2 Temos, m2 . g = m2 . a Cancelando as massas, g = a Após os estudos físicos das fórmulas de queda livre e de movimento com aceleração constante para as duas garrafas de massas diferentes, vemos que a massa das duas não vai importar, pois elas estão contidas em um mesmo campo de atração gravitacional, logo vão tocar o solo no mesmo instante. Bibliografia RELATÓRIO: Queda Livre. Disponível em: <http://www.notapositiva.com/old/trab_estudantes/trab_estudantes/fisico_quimica/fisico_quimic a_trabalhos/relatquedalivre.htm>. Acesso em: 03 jul. 2018. NEVES, M. C. D. A singular história de um aparelho para o estudo da queda dos corpos. In: Tomazello, M. G. C. A experimentação na aprendizagem de conceitos físicos sob a perspectiva histórico-social. Piracicaba: UNIMEP/CAPES/PROIN, 2000, p. 61. FERREIRA, Ricardo. Galileu e a sua importância epistemológica. Disponível em: <http://repositorio.ipv.pt/bitstream/10400.19/585/1/Galileu%20e%20a%20sua%20import%C3% A2ncia.pdf>. Acesso em 08 jul. 2018.
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