QUEDA DOS CORPOS

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QUEDA DOS CORPOS
Valdemir Bispo Dos Santos Neto
André Luiz 
Instituto Federal do Paraná, Departamento de Engenharia de Controle e Automação.
Avenida Dr. Tito – Jacarezinho/PR 
valdemirbispodossantosneto@gmail.com
adrianaeandre@gmail.com
RESUMO
A queda livre é um movimento unidimensional porque x é constante, y=f(t) e z é constante. Na experiência desprezamos a resistência do ar, pelo fato de usarmos uma esfera como objeto. Utilizamos na experiência um eletroímã e um cronômetro digital acoplado a duas fotocélulas, inicialmente a esfera está presa ao eletroímã, quando nós abrimos o circuito ela cai, executando aqueda livre, o cronômetro dispara quando a esfera passa pela primeira célula fotoelétrica e trava ao cruzar a segunda barreira, assim obtemos o tempo para a esfera percorrer a distância entre as duas fotocélulas. 
Palavras-chave: Queda livre; Tempo; Aceleração.
1. INTRODUÇÃO
O estudo de queda livre vem desde 300 a.C. com o filósofo grego Aristóteles. Esse afirmava que se duas pedras, uma mais pesada do que a outra fosse abandonada da mesma altura, a mais pesada atingiria o solo mais rapidamente. A afirmação de Aristóteles foi aceita como verdadeira durante vários séculos. Somente por volta do século XVIl que um físico italiano chamado Galileu Galilei contestou essa afirmação. Considerado o pai da experimentação, Galileu acreditava que só se podia fazer afirmações referentes aos comportamentos da natureza mediante a realização de experimentos. Ao realizar um experimento bem simples Galileu percebeu que a afirmação de Aristóteles não se verificava na prática. O que ele fez foi abandonar, da mesma altura, duas esferas de pesos diferentes, e acabou por comprovar que ambas atingiam o solo no mesmo instante. Após a realização de outros experimentos de queda de corpos, Galileu percebeu que os corpos atingiam o solo em diferentes instantes. Observando o fato dessa diferença de instantes de tempo de queda, ele lançou a hipótese de que o ar tinha a ação retardadora do movimento. Anos mais tarde foi comprovada experimentalmente a hipótese de Galileu. Ao abandonar da mesma altura dois corpos, de massas diferentes e livres da resistência do ar (vácuo) é possível observar que o tempo de queda é igual para ambos . 
1.1 JUSTIFICATIVA
Denomina-se Queda Livre o movimento vertical, próximo à superfície da Terra, quando um corpo de massa m é abandonado no vácuo ou em uma região onde desprezamos a resistência do ar. .A queda livre é um movimento uniformemente variado, sua aceleração é constante e igual a 9,8 m/s2 (ao nível do mar), chamada de aceleração gravitacional. Na queda, o módulo da velocidade do corpo aumenta, o movimento é acelerado, e, portanto, o sinal da aceleração é positivo.
1.2 OBJETIVO
Esse experimento tem como objetivo estudar e analisar o movimento de um corpo em queda livre assim como de terminar a aceleração da gravidade pelo estudo do movimento de queda livre.
1.2.1 Objetivo geral
O experimento consiste em soltar um corpo preso por um imã, e através de um sensor fazer aferições de tempo em que as diferentes marcações do corpo passem pelo sensor, mandando automaticamente a informação para o cronômetro.
2. MATERIAIS E MÉTODOS
Foi utilizado aparelho para medição dos tempos de uma esfera em função da altura de queda e em associação com um contador digital e uma esfera de aço. O aparelho usado no experimento possui um eletroímã que mantém suspenso uma esfera. Quando pressionado o botão do aparelho, o imã se desliga proporcionando a queda livre do corpo. Este dispara um cronômetro e ao passar pelo último, o cronômetro é travado e então este indicará o tempo gasto pelo corpo para percorrer a altura. Na (FIGURA 1) Mostra o instrumento de medida.
 
 
FIGURA 1 
 Materiais Utilizados 
Painel vertical graduado
Haste de 1000 mm e fixador M5 Tripé universal
Cronômetro digital 
Sensores fotoelétricos com suporte fixador (eletroímã)
Chave liga-desliga
Cabos de ligação com pino/banana
Duas esferas metálicas de diferentes massas
Para realizar esse experimento, primeiramente foram contados os tempos de queda das duas esferas de aço. Para isso, havia um sensor, que foi conectado ao cronômetro digital, quando a esfera era abandonada do topo do painel e passava pelo sensor, marcando o tempo do movimento. Foram utilizadas medições, com uma esfera de massa 24g e outra de massa 67g. 
3. RESULTADOS OBTIDOS
3.1. Utilização dos dados da tabela 01 para plotagem de gráfico de posição em função do tempo utilização da equação linear.
Gráfico da esfera 01.
Gráfico da esfera 02.
Tabela 2. Dados de Aceleração
4. CONCLUSÃO
O relatório apontou de forma objetiva o conceito de queda livre, que traz consigo um conceito de movimento retilíneo uniforme. Os gráficos conseguiram traduzir com razoabilidade aquilo que o movimento de queda livre exigia, portanto, pequenos erros ou desvios de valores foram percebidos. Esses erros teriam como causas possíveis a má calibragem dos cronômetros, erro de manuseio de algum membro de equipe, nivelação malfeita do equipamento, resistência do ar dentre outros fatores condicionantes. O relatório trouxe uma abordagem dinâmica das perspectivas de entendimento sobre a ação da gravidade nos corpos, proporcionando maior entendimento prático.
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
abnt.com.br. (s.d.). Acesso em 20 de 07 de 2017, disponível em ABNT: http://www.abnt.org.br/
Wiki Corporation. (s.d.). Acesso em 21 de 08 de 2017, disponível em www.wiki.foz.edu.br: http://wiki.foz.ifpr.edu.br/wiki/index.php/Relat%C3%B3rio_Queda_Livre_
HALLIDAY, David. RESNICK, Robert. WALKER Jearl. Fundamentos de física I. Trad. de José
Paulo Soares de Azevedo. 6ª ed. Rio de Janeiro. Livros técnicos e científicos S.A. 2002.
PIVOVAR. Luiz E. Física experimental I. 2018. Disponível em:
HTTPS://SITES.GOOGLE.COM/IFPR.EDU.BR/LUIZPIVOVAR/F%C3%ADSIAEXPERIMENTAL