física experimental i - exp05 - movimento de queda livre 01

Universidade Estcio de S - Campus Nova Friburgo

Turmas: 3064 / 3082

Tera-feira

Movimento de Queda Livre

Experimento nmero 05

Nomes Matrculas

Arialy da Silva Wintter 201402103727

Carolina de Carvalho Levorato 201402033231

Joo Vitor Barboza da Silva 201407206664

Jos Lucas V. Ribeiro Bessa 201407194283

Lucas de S Ferreira 201407192701

Nayara Montechiari Marini da Silva 201407194267

Thayna Perez Novaes 201407164902

Data: 28/04/2015Movimento de Queda Livre

Conceito

Os movimentos de Queda Livre so movimentos uniformemente variveis, onde age a acelerao da gravidade (g).O valor adotado para g depende do problema, normalmente usam-se os valores g = 9,8m/s2. O sinal da acelerao pode ser positivo ou negativo, dependendo da orientao do eixo Y.As equaes usadas para esse movimento so as mesmas do movimento uniformemente varivel, substituindo a por g, ficando sempre atento se a acelerao g est no sentido do movimento ou se a acelerao g est no sentido contrrio do movimento.

Equaes usadas para movimento em queda livre

Equao horria da posio - objeto descendo: s = s0 + v0t - 1/2gt2Equao horria da velocidade - objeto descendo: v = v0 - gtEquao horria da velocidade - objeto descendo: v2 = v02 - 2gs

O que interfere na queda de um corpo

A queda livre dos corpos caracteriza-se por um fenmeno natural contra intuitivo. Em outras palavras, comum as pessoas considerarem que um corpo em queda livre que possua maior massa, caia mais rapidamente que um corpo mais leve. O que significa dizer que, se considerarmos ambos abandonados de uma mesma altura e no mesmo instante, geralmente, o primeiro (maior massa) atingir o solo mais rapidamente que o ltimo (menor massa). Apesar das evidncias observacionais, o tempo de queda de um objeto independe de sua massa e, podemos dizer que, a resistncia do ar, geralmente, a responsvel por retardar o tempo de queda do objeto mais leve.

Relao entre fora e acelerao da gravidade

Para haver acelerao necessrio fora em um corpo. Quanto maior a fora, maior ser a acelerao, porem quanto maior a massa,menor ser a acelerao desse corpo.Quando falamos no peso de algum corpo, normalmente, lembramos do "peso" medido na balana.Mas este um termo fisicamente errado,pois o que estamos medindo na realidade a nossamassa.Como j vimos a definio de fora a atuao de uma acelerao em um corpo (F = m x a). No caso da fora peso existe uma aceleraoespecifica que a acelerao da gravidade. Com isso a fora peso pode ser definida por:Fora Peso = Massa X GravidadeOu simplesmente:

Fp = m x g

Frmulas

Nas frmula abaixo: a acelerao correspondente a acelerao gravitacional. Logo, a = g.

Deduo da funo horria das velocidades:

Deduo da funo horria da posio:

Deduo da Equao de Torricelli:Esta equao pode ser deduzida a partir das seguintes equaes:

Isolandona segunda equao

E substituindo-o na primeira, temos que:

Desenvolvimento

1 - Quando chegamos em sala, a plataforma de queda livre j estava posicionada com uma distncia pr-estabelecida de 700mm entre os dois sensores.

2 - Ligamos o cronmetro e o configuramos da forma correta a ser utilizado;

3 - Cada aluno fez duas medies com a esfera metlica e duas com a bola de papel;

4 - As medies foram feitas da seguinte forma: o aluno posicionava a esfera prximo ao im, pressionava o boto do im e logo aps o soltava, fazendo com o que a esfera passasse pelos sensores que marcavam a velocidade e o tempo, e casse em um recipiente;

5 - O mesmo foi feito com a bola de papel, a diferena que o im no foi utilizado;

6 - Aps a medio de cada aluno, era verificado no cronmetro o valor da velocidade e o do tempo;

7 - As medies foram feitas por todos os membros do grupo, em um total de 28 medies, e os dados coletados foram anotados para gerao de grficos.

Materiais Utilizados

1 Plataforma de queda livre;1 Cronmetro;2 Sensores;1 Bobina;1 Esfera metlica;1 Bola de papel.

Referncias Bibliogrficas

Halliday, Resnik &Walker. Fundamentos da Fsica, volume 1: mecnica. 9.Ed Rio de Janeiro: LTC, 2012

Tabelas e Grficos

Experimento: Queda livre - Esfera metlica

EXPERIMENTOVelocidade (m/s)Tempo (s)

72,6030,26885

52,5990,26930

12,5980,26940

92,5940,26985

42,5890,27035

122,5880,27045

62,5870,27055

142,5830,27100

102,5820,27110

22,5770,27160

132,5760,27165

32,5760,27170

112,5740,27185

82,5740,27195

Veloc. Mdia (m/s)2,586

Desvio Padro0,0099

Varincia0,000098

Mediana2,585

Tabelas e Grficos

Experimento: Queda livre - Bola de Papel

EXPERIMENTOVelocidade (m/s)Tempo (s)

82,4300,28795

112,4250,28855

12,4140,28990

132,4140,28995

122,4100,29045

102,4080,29060

42,4080,29065

52,3980,29185

32,3850,29350

142,3720,29500

72,3710,29515

92,3620,29625

62,3500,29785

22,3120,30270

Veloc. Mdia (m/s)2,390

Desvio Padro0,0331

Varincia0,001097456

Mediana2,403

Concluso

Neste relatrio, apresentamos conforme aula prtica o estudo/conceito sobre queda livre. Com base nisso, entendemos que todos os objetos em queda livre no sujeitos resistncia do ar e prximos da superfcie da Terra caem com a mesma acelerao. O estudo feito traduz em conceito e prtica aquilo que o movimento de queda livre exige, no entanto, pequenos erros ou desvios de valores foram percebidos na velocidade mdia entre a esfera metlica (2,586 m/s) e a bola de papel (2,390 m/s) devido resistncia do ar em relao bola de papel ser maior do que a resistncia em relao bola metlica.

Experimento: Queda Livre - Esfera Metlica

NOMEEXPERIMENTOVelocidade (m/s)Tempo (s)Veloc. Mdia (m/s)

Arialy12,6030,268852,593

22,5830,27100

Experimento: Queda Livre - Bola de Papel


Arialy12,3710,295152,372

22,3720,29500



Carolina12,5990,269302,594

22,5880,27045



Carolina12,3980,291852,404

22,4100,29045



Joo Vitor12,5980,269402,586

22,5740,27195



Joo Vitor12,4140,289902,422

22,4300,28795



Jos Lucas12,5770,271602,586

22,5940,26985



Jos Lucas12,3850,293502,397

22,4080,29060



Lucas12,5760,271702,579

22,5820,27110



Lucas12,3120,302702,337

22,3620,29625



Nayara12,5890,270352,582

22,5740,27185



Nayara12,4080,290652,417

22,4250,28855



Thayn12,5870,270552,582

22,5760,27100



Thayn12,3500,297852,382

22,4140,28995

física experimental i - exp05 - movimento de queda livre 01

Documents