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Universidade de Mogi das Cruzes Dalila Cerqueira Oliveira – RGM 12151501204 Gabriel Victor – RGM 12151100727 Guilherme Sartori Pacheco – RGM 12151101214 Jonatas dos Santos Pereira – RGM 12151100913 Yasmim Ferreira Brito - 12151100677 QUEDA LIVRE SÃO PAULO, 2015 Universidade de Mogi das Cruzes Dalila Cerqueira Oliveira – RGM 12151501204 Gabriel Victor – RGM 12151100727 Guilherme Sartori Pacheco – RGM 12151101214 Jonatas dos Santos Pereira – RGM 12151100913 Yasmim Ferreira Brito - 12151100677 VELOCIDADE MÉDIA Relatório apresentado ao curso de Engenharia Mecânica, sob a orientação dos Professores Vicente Manuel e Eder Baroni, como um dos pré-requisitos para a avaliação da disciplina de Física Experimental I, na Universidade de Mogi das Cruzes, turma C - Noturno. SÃO PAULO, 2015 SUMARIO 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................. 2 2 OBJETIVO ....................................................................................................... 3 3 RESUMO ........................................................................................................ 3 4 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL.............................................................. 3 5 MATERIAIS UTILIZADOS ............................................................................... 4 6 MEDIÇÕES E RESULTADOS......................................................................... 4 6.1 ESFERA MENOR............................................................................................. 4 6.2 ESFERA MAIOR............................................................................................... 5 6.3 RESULTADOS OBTDOS................................................................................. 5 6.4 GRÁFICOS...................................................................................................... 6 6.4.1 ESFERA MENOR.......................................................................................... 6 6.4.2 ESFERA MAIOR........................................................................................... 6 7 CONCLUSÃO.................................................................................................... 7 8 REFERÊNCIAS ............................................................................................... 8 Introdução O nosso experimento consiste em avaliar a aceleração da gravidade no local em que foi feito o experimento. Foi medido o deslocamento entre um sensor e outro, nos dando um espaço inicial e final, e os sensores por sua vez, registram o tempo em que as esferas passam entre um sensor e outro. Após toda a analise de dados encontramos a aceleração da gravidade e a velocidade inicial das esferas. 2 Relatório de Física Experimental – Queda Livre Aceleração da Gravidade Objetivo O experimento teve como objetivo avaliar a aceleração da gravidade que duas esferas de aço de massas diferentes alcançaram em um experimento de queda livre no laboratório. Resumo Foi medido individualmente o tempo e o espaço percorrido na queda livre de duas esferas de metal de massas diferentes. As esferas erram posicionadas no topo de uma barra com sensores, assim sendo possível medir esses dados. Após o experimento utilizamos as formulas destinada para encontrar a aceleração da gravidade, a velocidade média entre cada espaço de tempo, e a velocidade inicial ate o primeiro sensor. 4....Procedimento..Experimental Utilizamos duas esferas de metal, sendo elas de massas diferentes, realizamos o experimento 4 vezes em cada esfera. As esferas eram postas no topo de uma barra de metal que possui um imã para segurar a esfera. Em todo o comprimento da barra possui um régua e sensores entre espaços diferentes. Então em primeiro momento, medimos os espaços entre os sensores e o espaço entre onde a esfera é posicionada até o primeiro sensor, logo após essas medidas iniciamos o experimento. As esferas são soltas e individualmente, começando pela menor esfera, ela foi posta no imã que fica no topo da barra e o cronometro foi zerado. A esfera foi solta e percorreu a barra até o fim, passando por cinco sensores e caindo em um saquinho. Os sensores medem o tempo em que a bolinha passa até um outro sensor, assim obtivemos quatro tempos e espaços diferentes. 3 5 Materiais utilizados: Os materiais necessários para o desenvolvimento do experimento são o conjunto de Queda livre, contendo os seguintes itens: Barra de metal Solenóide Sensores Saquinho Eletroimãs Régua acoplada na barra Além desse conjunto também utilizamos os itens abaixo: Marcador de tempo digital Duas esferas de aço de massas diferentes 6 Medições e Resultados 6.1 Esfera menor Quant. de vezes medidas Imã ao 1º intervalo (s) 1º Intervalo (s) 2º Intervalo (s) 3º Intervalo (s) 4º Intervalo (s) Tempo total do percurso (s) I 0,078 0,148 0,080 0,060 0,065 0,431 II 0,078 0,148 0,080 0,060 0,065 0,431 III 0,078 0,148 0,080 0,060 0,065 0,431 IV 0,078 0,148 0,080 0,060 0,066 0,432 Distancias Distancia total (m) Sensores Imã ao 1ª 1ª ao 2ª 2ª ao 3ª 3ª ao 4ª 4ª ao 5ª Distancia (m) 0,03 0,220 0,210 0,220 0,260 0,940 Aceleração da Gravidade Quant. de vezes medidas 1ª Intervalo (m/s) 2ª Intervalo (m/s) 3ª Intervalo (m/s) 4ª Intervalo (m/s) Média (m/s) I 9,804 9,787 9,778 9,840 9,802 II 9,804 9,787 9,778 9,840 9,802 III 9,804 9,787 9,778 9,840 9,802 IV 9,804 9,787 9,778 9,840 9,802 4 6.2 Esfera Maior Quant. de vezes medidas Imã ao 1ª intervalo (s) 1ª Intervalo (s) 2ª Intervalo (s) 3ª Intervalo (s) 4ª Intervalo (s) Tempo total do percurso (s) I 0,078 0,148 0,080 0,060 0,065 0,431 II 0,078 0,148 0,080 0,060 0,066 0,432 III 0,078 0,148 0,080 0,060 0,066 0,432 IV 0,078 0,148 0,080 0,060 0,066 0,432 Distancias Distancia total (m) Sensores Imã ao 1ª 1ª ao 2ª 2ª ao 3ª 3ª ao 4ª 4ª ao 5ª Distancia (m) 0,03 0,220 0,210 0,220 0,260 0,940 Aceleração da Gravidade Quant. de vezes medidas 1ª Intervalo (m/s) 2ª Intervalo (m/s) 3ª Intervalo (m/s) 4ª Intervalo (m/s) Média (m/s) I 9,804 9,787 9,778 9,840 9,802 II 9,804 9,787 9,778 9,840 9,802 III 9,804 9,787 9,778 9,840 9,802 IV 9,804 9,787 9,778 9,840 9,802 6.3 Resultados obtidos Encontramos a aceleração da gravidade 1ºIntervalo 2 . 0,25= g(0226)² g= 9,803 2ºIntervalo 2 . 0,46= g(0,307)² g= 9,787 3ºIntervalo 2 . 0,66= g(0,367)² g= 9,778 4ºIntervalo 2 . 0,92= g(0,432)² g= 9,840 Encontramos o tempo no espaço de 0,03 m Encontramos a velocidade inicial 5 6.4 Gráficos 6.4.1 Esfera Menor 6.4.2 Esfera Maior 6 7 Conclusão Com a realização desse experimento, conseguimos concluir em primeiro lugar que independente da massa que um corpo pode possuir, a aceleração da gravidade não se altera, podemos observar que entre os resultados obtidos entre a primeira e a segunda esfera são quase idênticos. Mesmo com todos os dados recolhidos no experimento ainda era impossível calcular a aceleração antes que fosse encontrado o tempo inicial no momento em que a esfera cai do imã até o primeiro sensor, pois não tínhamos esse tempo, então percebemos a importância de calcular a velocidade inicial (Vo) para que através dela conseguíssemos chegar nesse tempo. Concluímos que o nosso resultado de aceleração da gravidadeficou bem próximo do valor real que é nos dado, ou seja, do valor de 9,8, sendo assim a velocidade dos corpos, sejam eles iguais ou diferentes, sofreram a mesma velocidade em queda livre. No gráfico podemos observar melhor essa variação, os valores estão muito próximo da realidade, ficando um pouco divergente pela falta de precisão de alguns dados. Porem os valores são constantes em espaços e tempos diferentes. Para alcançar todos esses resultados utilizamos as seguintes formulas: Para calcular o Vo: Para calcular o tempo: Para calcular a aceleração da gravidade: Para calcular a média da aceleração da gravidade: 7 8. Referências http://www.ebah.com.br/content/ABAAABliYAB/aceleracao-gravitacional-pdf http://pt.wikipedia.org/wiki/Acelera%C3%A7%C3%A3o_da_gravidade http://www.ebah.com.br/content/ABAAAelZ8AA/relatorio-queda-livre https://www.passeidireto.com/arquivo/2040384/relatorio-queda-livre http://www.facip.ufu.br/sites/facip.ufu.br/files/Anexos/Bookpage/Anexos_fe1-4-queda-livre.pdf http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/Cinematica/muv2.php 8
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