Roteiro Experimento I Queda Livre

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Universidade Federal Fluminense – EEIMVR 
Física Experimental I – 01/2013 
Professores: Rogerio M. de Almeida e Mariana M. Amaral 
Prática I – Queda Livre 
1. Objetivo: 
 
Estudar a lei do movimento em queda livre e determinar experimentalmente a 
aceleração da gravidade g. 
 
2. Fundamento teórico: 
 
Para um corpo em queda livre que parte do repouso e cai de uma altura d, o módulo 
da aceleração da gravidade g pode ser calculada em função do tempo de queda t 
como 
� �
2�
��
 . 
3. Procedimento Experimental: 
 
3.1 Solte a esfera de uma posição fixa e meça o tempo de queda 10 vezes. Repita o 
procedimento para um total de 5 distâncias diferentes entre os sensores e uma 
separação mínima de 20 cm entre eles. Cada distância entre sensores deve ser 
medida pelo menos 4 vezes, alternando cada leitura entre os membros do grupo. 
Assim será possível medir as coordenadas y e t do movimento da esfera. Procure 
sempre lançar a esfera de uma mesma posição inicial bem próxima ao sensor 1, 
de modo a minimizar variações entre lançamentos, e tornar desprezível a 
velocidade inicial da esfera ao passar pelo sensor 1. 
 
 
 
3.2 Solte a esfera de uma altura h suficientemente grande e meça o seu tempo de 
queda 50 vezes utilizando um cronômetro manual. Anote os valores da altura h e 
dos tempos de queda. 
 
Relatório: 
 
Sobre o procedimento 3.1: 
 
(a) Para cada altura de queda, determine os valores da distância (altura) (	
 � ∆	
 e 
do tempo de queda (�� � ∆�
, indicando claramente os erros estatísticos e 
instrumentais, assim como seus cálculos. 
 
(b) Faça uma tabela contendo o tempo (�� � ∆�
 e a altura de queda (	
 � ∆	
. 
 
(c) Perceba que o movimento da esfera pode ser descrito por uma lei de escala da 
forma 	��
 � ��� caso sua velocidade inicial possa ser desprezada. Quais os 
valores esperados teoricamente para k e n? 
 
(d) Agora, obtenha o valor de n pelas formas que você aprendeu na aula anterior, ou 
seja: através dos gráficos de log(y) vs log(t) em um papel com escala linear e y 
vs t em um papel com escala log-log. 
 
(e) Obtenha o valor de k utilizando os gráficos traçados no item (d). 
 
(f) Obtenha o valor de k supondo que seja conhecido o valor de n. Para isso, 
conforme você aprendeu na aula anterior, trace o gráfico de y vs tn para o valor 
de n que você considera apropriado (de acordo com sua resposta do item (c)). 
 
(g) Qual o valor de g determinado experimentalmente? 
 
(h) Faça uma análise crítica de todos os seus resultados encontrados, levando em 
conta as possíveis fontes de erros de seu experimento. 
 
Sobre o procedimento 3.2: 
 
(a) Faça um histograma dos valores medidos para o tempo de queda, indique a 
posição de �� e discuta sua posição em relação ao perfil do histograma. Calcule o 
desvio padrão das medidas e discuta seu valor em relação com relação ao perfil 
do histograma. 
(b) Quais são os limites de 1s, 2s e 3s deste histograma?