Relatorio fisica 1 finalmente foi 2.2

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Aproximação do movimento de queda livre a partir de um movimento de queda real.
Bruno de Oliveira Rodrigues,Caique Viana Sousa Almeida, Harley Alves Nogueira, Maciel Lima Novais, Yuri Rodrigues dos Santos.
Faculdade Independente do Nordeste - FAINOR
Avenida Luís Eduardo Magalhães, 1305 – CEP 45028-440 – Vitória da Conquista, BA
bruno.beibia@hotmail.com, caique.08@hotmail.com, harleynogueira@hotmail.com macielnovais123@hotmail.com, yuri-rodrigues2060@hotmail.com, 
Física Geral e Experimental I 
Bruno de Oliveira Rodrigues, Caíque Viana Sousa Almeida, Harley Alves Nogueira, Maciel Lima Novais,
Yuri Rodrigues dos Santos
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Resumo. O presente relatório experimental mostra uma aplicação do movimento de queda livre, realizado no laboratório de Física da FAINOR. O experimento tinha o objetivo principal de: determinar o valor aproximado da aceleração de “g”, no local do experimento, fazendo uso das equações da posição e velocidade do MRUV. O referido experimento foi realizado em três ensaios diferentes, utilizando o equipamento de simulação de queda livre, foi adotado o eixo y de baixo para cima em todos os ensaios e mantida a posição do primeiro sensor de movimento (yi) em 0,550 m e alterada a posição do segundo sensor (yf) para 0,250m, 0,200m e 0,100m respectivamente em cada ensaio, sendo realizado a queda de uma esfera metálica cinco vezes para cada uma das três medidas. A partir daí foi calculado o valor de “g” em cada um dos ensaios e comparado com o valor padrão da aceleração gravitacional de aproximadamente 9,81 m/s², obtendo-se um valor menor razoavelmente constante, próximo de 9,30 m/s².
Palavras-chave: Queda livre, Aceleração gravitacional, Movimento retilíneo uniformemente variado.
1- INTRODUÇÃO
 
	No experimento realizado que será descrito a seguir, utilizou-se como base os estudos de Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV), que faz parte dos tópicos da cinemática na área da Física. O MRUV ocorre quando, um corpo qualquer ao longo de uma trajetória retilínea, tem a aceleração constante e diferente de zero. Consequentemente, a velocidade escalar apresenta variações iguais em intervalos de tempo iguais, BISCUOLA et al (2001). Se um corpo apresenta MRUV, é possível caracterizar esse movimento em acelerado ou retardado, conforme a variação da velocidade do corpo. 
	Nesta observação experimental envolve também a questão física do movimento vertical, caracterizado como o movimento de qualquer corpo de massa “m” que se move nas proximidades da superfície da Terra, quando é abandonado no vácuo ou em uma região sob a influência unicamente da sua força e peso, desprezando-se a resistência do ar é nomeado por movimento de queda livre, BISCUOLA et al (2001).
	É importante reconhecer que o movimento ideal de queda livre é um caso particular de MRUV. Esse movimento sofre a ação da aceleração da gravidade, aceleração essa que de acordo com HALLIDAY (2012), é representada por “g” e o seu valor varia ligeiramente com a latitude e com a altitude de cada ponto na Terra. Ao nível do mar e em latitudes medias, é de aproximadamente 9,81 m/s².
 
2- METODOLOGIA
	No dia 26 do mês de setembro, por volta das 19 horas até as 20:40 h ocorreu a aula prática no laboratório de Física da FAINOR., realizada pelo Professor Msc. Munelar de Assis Falcão, que leciona a disciplina Física Geral e Experimental I, para realização do Experimento: Aproximação do movimento de queda livre a partir de um movimento de queda real. 
2.1 Materiais 
Para a realização do experimento foi utilizado os materiais idênticos aos da figura 01:
Figura 1: Conjunto para queda de corpos.
Fonte: Adaptada da apostila do experimento cedida pelo professor Munelar.
- 01 painel vertical (1) com escala milimétrica, três mufas de aço de encaixe lateral, dois manípulos M5;
-01 sistema de retenção (1A) com dois manípulos M3 e espera para aparador.
- 01 aparador (1B);
- 01 tripé universal Delta Max (2) com sapatas niveladoras;
- 01 haste longa com fixador M5 (3);
- 01 bobina (4) com fuso M5, dois reguladores M5 e conexão elétrica polarizada;
- 02 corpos de prova esféricos (5);
- 01 fio de prumo com corpo esférico (6);
- 01 sensor fotoelétrico (7);
- 01 espelho plano de fixação magnética (8);
- 01 cronômetro digital (9) com resoluções de 1 ms e faixa de leitura de 1 ms até 99,999 s, duas saídas DIN para sensores e dois bornes de saída para energização opcional de bobinas, chave geral, chave energiza bobina, chave “zeramento”, chave disparo, chave parada, chave seletora e cabo de força com três pinos;
- 01 sensor de largada (10);
- 01 esfera metálica
2.1.1 Funcionamento dos Equipamentos
Os aparelhos descritos acima, foram utilizados em conjunto da seguinte forma: o aparelho usado no experimento possui um eletroímã (bobina magnética) que mantém suspenso uma esfera metálica (corpo) quando pressionado o botão no aparelho. Quando se soltou o botão do aparelho, o imã se desligou proporcionando a queda livre do corpo. Este disparou um cronômetro quando passou pelo primeiro sensor e ao passar pelo último, o cronômetro foi travado, indicando este o tempo gasto pelo corpo na trajetória.
2.2 Execução do experimento
Primeiramente foram feitas observações iniciais pelo orientador Prof. Msc. Munelar de Assis Falcão, a respeito do experimento e equipamentos a serem utilizados, como uso e leitura do conjunto de equipamentos. Observou-se que o conjunto se encontrava previamente montado e nivelado, e também já instalado os dois sensores fotoelétricos de movimento que foram responsáveis pela detecção do tempo de passagem do corpo (esfera metálica) por ele, foi adotado como eixo y, o painel vertical do equipamento como a trajetória retilínea a ser realizada pelo corpo. Determinando-se o sentido de crescimento do eixo y, orientado de baixo para cima, de 0 a 600 mm (ou 0,600 m) descrito no painel vertical.
Ajustou-se a posição dos sensores, colocando o primeiro a 50 mm (ou 0,050 m) abaixo da bobina magnética, local onde o móvel foi abandonado, o sensor ficou em 550mm (ou 0,550 m), pois o eixo y, foi orientado de baixo para cima. Este foi o valor da posição inicial “yi”, fixo durante todo o experimento. A posição final determinada pelo segundo sensor yf, foi fixada em 250 mm (ou 0,250 m) na primeira etapa do experimento. Após esses ajustes o equipamento foi acionado e o cronometro digital foi zerado, e assim fixou-se a esfera de metal na bobina eletromagnética, dando início ao experimento, adotando-se a seguinte ordem:
a) - Acionando o sensor de largada, fixou-se a esfera metálica na bobina magnética, com o cuidado dessa ação ser feita acima do primeiro sensor para não ativa-lo, antes da hora.
b) – Soltou-se o botão de acionamento sensor de largada, para liberação da esfera, e registro do intervalo de tempo no cronometro digital, demostrando o tempo que a esfera demorou para passar entre os dois sensores yi e yf que foi de 0,168 s. 
c) – Foram feitos 5 testes com yf, fixada em 250 mm (ou 0,250 m) e calculou-se a média de tempo como demonstrado na Tabela 1.
d) - Na segunda etapa do experimento, realizou-se mais dois ensaios, com o segundo sensor (yf) na posição 200 mm (ou 0,200 m) no ensaio II, e na posição 100 mm (ou 0,100 m) no III, repetiu-se as ações: a, b e c citadas acima, calculando-se a média de tempo como demonstrado nas tabelas 2 e 3 
2.3 Equações
Utilizou-se das seguintes equações para cálculos na execução do experimento.
Velocidade em Relação ao tempo:
Posição em Relação ao tempo:	
Velocidade em Relação à posição (Torricelli): 	
	(3)
3.0 Resultados e discussões
Com os dados e equações demostrados anteriormente foram calculados a velocidade e a aceleração gravitacional, em cada ensaio, elaborando as considerações e observações necessárias.
3.1- Calculando o valor de “g” local
Com o uso da equação (3) obteve-se as velocidades nos instantes quando o corpo:
Foi abandonado: 
0,00 m/s
Passou pelo primeiro sensor (yi):
 - 0,990 m/s
 Passou pelo segundo sensor (yf):
- 1,66 m/s
Os valoresdas velocidades obtidos anteriormente foram diferentes, pois o corpo estava em aceleração constante, caracterizando um movimento acelerado. 
3.2 Ensaio I
Utilizando-se da equação (2) foi calculado a aceleração gravitacional no local do experimento, para isso foi feito o uso da velocidade quando o corpo passou pelo primeiro sensor e do tempo médio demostrado na Tabela 1. Encontrando o valor de “g” ≈ 9,29 m/s².
Foram realizados mais dois ensaios e obtidos os dados a seguir.
3.3 - Ensaio II 
Neste ensaio a posição, do yf = 200 mm (ou 0,200 m), foram feitas cinco medidas como descrito na Tabela 2, obtendo tempo médio de 0,1876 s, a partir daí calculou-se a aceleração gravitacional com a equação (2). Encontrando o valor de “g” ≈ 9,33 m/s².
3.4 - Ensaio III 
Neste ensaio a posição, do yf = 100 mm (ou 0,100 m), foram feitas cinco medidas como descrito na Tabela 3, obtendo tempo médio de 0,2218 s, a partir daí calculou-se a aceleração gravitacional com a equação (2). Encontrando o valor de “g” ≈ 9,36 m/s².
3.4 Tabelas e Gráficos
Tabela 1. Tempo médio na posição yf = 250 mm 
	Número de Medidas
	t em s
	01
	0,168
	02
	0,169
	03
	0,169
	04
	0,169
	05
	0,168
	Tempo Médio
	0,1686
Fonte: Autoria própria
Tabela 2. Tempo médio na posição yf = 200 mm (ou 0,200 m)
	Número de Medidas
	t em s
	01
	0,188
	02
	0,188
	03
	0,188
	04
	0,187
	05
	0,187
	Tempo Médio
	0,1876
Fonte: Autoria própria
Tabela 3. Tempo médio na posição yf = 100 mm (ou 0,100 m)
	Número de Medidas
	t em s
	01
	0,222
	02
	0,222
	03
	0,222
	04
	0,222
	05
	0,221
	Tempo Médio
	0,2218
Fonte: Autoria própria
Gráfico 1. Gravidade em função da posição no eixo y.
4.0 – CONSIDERAÇÕES FINAIS
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 9,81 m/s².
Comparando os valores de “g” obtidos nos ensaios I, II e III foi possível notar que os valores da aceleração da gravidade local foram respectivamente: 9,29m/s², 9,33m/s² e 9,36m/s², obtendo a média de aproximadamente 9,33m/s², sendo abaixo do valor padrão de “g”, o que certamente está relacionado a altitude de Vitória da Conquista-Ba, lugar onde foi realizado o experimento, ser em média de 923 m acima do nível do mar.
5. REFERÊNCIAS
BISCUOLA, Gualter José; BÔAS, Newton Villas; DOCA, Ricardo Helou. Tópicos de Física 1, 18ª ed. São Paulo: Editora Saraiva, 2001. 70-73p.
HALLIDAY, D; RENISCK, R; WALKER, J. Fundamentos de Física, Volume 1: Mecânica. 9ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. 21-27 p.
LAKATOS, E. M. & MARCONI, M. A. Metodologia científica. 4ª ed. São Paulo: Atlas., 2006. 305 p.