PRÁTICA 3 MRUV - queda livre

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ 
CENTRO DE TECNOLOGIA 
CURSO DE ENGENHARIA DE PETRÓLEO 
FÍSICA EXPERIMENTAL PARA ENGENHARIA 
Prática 3: MOVIMENTO UNIFORMEMENTE VARIADO 
NOME: Renato Lima Braúna 
CURSO: Engenharia de Petróleo 
MATRÍCULA: 515193 
PROF.: Nildo Dias 
TURMA: 27 
HORÁRIO: 16-17 HRS 
Fortaleza, 09 de julho de 2021 
 
1 OBJETIVOS 
- Determinar o deslocamento, a velocidade e a aceleração de um móvel 
com movimento retilíneo uniformemente variado. 
- Representar graficamente a posição, a velocidade e a aceleração em função 
do tempo de um movimento retilíneo uniformemente variado. 
- Representar graficamente a posição em função do tempo ao quadrado de 
um movimento retilíneo uniformemente variado. 
- Verificar a influência da massa na aceleração do movimento de queda livre. 
2 MATERIAL 
Link para a simulação Queda Livre: 
https://www.laboratoriovirtual.fisica.ufc.br/queda-livre 
 
3 FUNDAMENTOS 
 
 
No lançamento de corpos, quando largamos um determinado objeto de uma dada altura 
eles são atraídos para o chão devido à ação do campo gravitacional da terra que exerce 
atração sobre ele. A essa força chamamos gravidade, cuja aceleração é aproximadamente 
9,8 m/s
2
 
Como esse movimento é um caso especial de MRUV, e possui aceleração, podemos usar 
as mesmas equações do MRUV. 
 
 1) 
 2) 
 3) 
 
Fazendo y0=0 e v0=0 (partindo do repouso) temos: 
 
4) 
 
A aceleração fica: 
 
 5) 
 
 
Associando 5) na equação 2) temos: 
 
 6) => 
 
 
 
 
http://www.laboratoriovirtual.fisica.ufc.br/queda-livre
4–PROCEDIMENTOS 
 
PROCEDIMENTO 1 
 
Para a realização dos procedimentos acesse à simulação Queda Livre: 
https://www.laboratoriovirtual.fisica.ufc.br/queda-livre 
 
Na Figura 1 vemos a tela do simulador do experimento. Ela permite simulações de queda 
de até 100 cm. 
 
Há 3 opções de aceleração da gravidade (Terra, Lua e Marte). 
 
A altura da queda pode ser regulada. 
 
O cronômetro é automático, e a precisão é de milésimo de segundos. 
 
Podem ser escolhidas 3 opções de massas para verificação da influência da massa no 
tempo de queda. 
 
Ao final de cada procedimento deve-se clicar em “posicionar” e para iniciar cada 
medição “Liberar”. 
 
 
Figura 1: Tela do simulador 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: https://www.laboratoriovirtual.fisica.ufc.br/queda-livre 
 
A gravidade escolhida foi a da terra. Foram feitas as medidas de tempo de queda das 
alturas: 10cm, 20cm,30cm,50cm,70cm e 100cm. Determinamos o tempo de queda 3 
vezes para cada posição com opção de massa de 45 gramas. 
 
 
 
 
Tabela 1 - Resultados experimentais. 
https://www.laboratoriovirtual.fisica.ufc.br/queda-livre
 
N0 y 
(cm) 
Medidas de t (s) Média de t (s) Quadrado de 
t (s2) 
v = 2y/t 
(m/s) 
 0,144 
0,144 0,021 1,39 1 0,1 0,145 
 0,144 
 0,201 
0,203 0,041 1,97 2 0,2 0,203 
 0,204 
 0,249 
0,247 0,061 2,43 3 0,3 0,244 
 0,249 
 0,319 
0,319 0,102 3,13 4 0,5 0,323 
 0,316 
 0,374 
0,378 0,143 3,70 5 0,7 0,378 
 0,382 
 0,452 
0,451 0,203 4,43 6 1 0,447 
 0,454 
 
Tabela 2 – Análise dos resultados da Tabela 1 para o cálculo da aceleração. 
 
Deslocamento Δt (s) Δv (m/s) a = Δv/Δt (m/s2) 
y = 0 a y = 10 cm 0,144 1,386 9,60 
y = 10 a y = 20 cm 0,058 0,588 10,08 
y = 20 a y = 30 cm 0,045 0,452 10,12 
y = 30 a y = 50 cm 0,072 0,706 9,80 
y = 50 a y = 70 cm 0,059 0,572 9,75 
y = 70 a y = 100 cm 0,073 0,731 10,01 
 
PROCEDIMENTO 2 
 
Verificamos aqui a influencia da massa na aceleração do movimento de queda livre: 
 
Tabela 3 – Influencia da massa no tempo de queda 
 Massa 15 g Massa 30 g Massa 45 g 
Tempo de queda em segundos para y = 100 cm 0,449 0,449 0,447 
Tempo de queda em segundos para y = 50 cm 0,323 0,323 0,321 
 
Segundo dados coletados acima, aparentemente não existe influencia da massa na 
aceleração pois os tempos estão quase iguais para os três tipos de medidas de massa. 
 
 
5 QUESTIONÁRIO 
 
 
 
1- Trace o gráfico “y contra t” para os dados obtidos da Tabela 1 : 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Grafico 1 : deslocamento em função do tempo para os dados da tabela 1 
 
2- Trace o gráfico “y contra t2” para os dados obtidos da Tabela 1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Grafico 2 : deslocamento em função do tempo ao quadrado para os dados da tabela 1 
 
 
3- O que representa o coeficiente angular do gráfico “y contra t”? Justifique. 
 
A velocidade média que será representa pela derivada em um determinado ponto da 
curva, como o gráfico é uma parábola a forma de achar o coeficiente angular é derivar a 
função em casa ponto do experimento para achar a inclinação da reta tangente a este. 
 
4- O que representa o coeficiente angular do gráfico y contra t2? Justifique. 
 
5- Trace o gráfico da velocidade em função do tempo com os dados da Tabela 1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Grafico 3 : velociodade em função do tempo para os dados da tabela 1 
 
 
6- Trace o gráfico da aceleração em função do tempo, para os dados obtidos da Tabela 2. 
 
 
 
Grafico 4 : aceleração em função do tempo para os dados da tabela 2 
 
 
 
7- Determine a aceleração: 
(a) pelo gráfico y contra t2 ; 
 
A = 2Y/T² Escolhendo um dos pontos temos: A = 2x0,3/ 0,021= 9,60 m/s² 
 
(b) pelo gráfico v contra t. 
𝐴𝑚 = (1,97 – 1,39) /(0,203-0,144) = 10,08 m/s2 
 
9,50
9,60
9,70
9,80
9,90
10,00
10,10
10,20
0,000 0,050 0,100 0,150 0,200
a = Δv/Δt (m/s2)
a = Δv/Δt (m/s2)
 
 
 
8- Determine a função que relaciona a altura da queda e o tempo de queda (f = y(t)). 
 
Y = gt
2
 / 2 
 
 
Por meio da equação mostrada acima, podemos observar que Altura e o tempo de queda 
são diretamente proporcionais, quanto maior a altura maior o tempo de queda e que a 
aceleração da gravidade é inversamente proporcional ao tempo, isto é enquanto maior a 
gravidade menor o tempo de queda. 
 
 
 
 
 
9- O tempo de queda depende da massa? Justifique. 
 
Por experimento foi constatado que não , e também na equação da questão anterior 
vemos que o valor de g não depende da massa. 
 
 
CONCLUSÃO 
Concluimos que com a realização desse experimento que a aceleração da 
gravidade não depende da massa do corpo em queda, e que, se desprezarmos a 
resistência do ar, teremos aceleração constante em qualquer valor da mesma, já que 
podemos observar valores bastante próximos. Concluímos que todos os objetos em 
queda livre, e não sujeitos à resistência do ar, possuem a mesma aceleração porque o 
valor da gravidade não depende da massa do objeto. 
. 
REFERENCIAS 
1∙ Roteiro de aulas práticas de física experimental 2021. 
2 http://www.if.ufrgs.br/tex/fis01043/20041/Ghisiane/queda_dos_corpos.htm Data e hora 
do acesso: 09/07/2021 ás 22:00. 
http://www.if.ufrgs.br/tex/fis01043/20041/Ghisiane/queda_dos_corpos.htm