Experimento Queda Livre

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4 METODOLOGIA

Para a realização deste experimento foram seguidas algumas etapas que serão descritas a seguir:

Primeiramente verificou-se se a montagem da haste estava conforme Figura 1 e foram efetuados testes para verificação do funcionamento dos equipamentos como sensores, eletroímã e cronômetro.

[pic 1]

Foram nomeadas as esferas de esfera de massa média, esfera de massa maior e esfera de massa menor, sendo todas constituídas do mesmo metal. Cada esfera com uma massa diferente da outra, medidas obtidas utilizando uma balança digital e inseridas em tabela.

As medições começaram com a esfera de massa média. Com a esfera fixada no eletroímã, mediu-se as distâncias do hemisfério inferior da esfera com cada um dos sensores. Os sensores foram separados por distâncias iguais. O eletroímã foi desativado acionando automaticamente o cronômetro, que registrou cada vez que a esfera alcançou cada um dos quatro sensores. Este procedimento foi repetido três vezes, os dados foram anotados em tabelas.

Neste experimento não foi necessária a medição do diâmetro das esferas, pois como foi dito anteriormente, mediu-se a distância do hemisfério inferior com cada um dos sensores.

A distância entre os sensores foi alterada conforme indicado no roteiro, os mesmos procedimentos foram repetidos com as três esferas e os dados foram inseridos nas respectivas tabelas.

Com os dados obtidos nas medições, e o experimento terminado, foram confeccionados gráficos. Observou-se nos gráficos que os pontos não estavam alinhados, característica da função quadrática utilizada para este experimento.

5 Atividades

ATIVIDADE I

Tabela 1) Dados experimentais obtidos usando esfera de aço de massa média e distâncias iguais.

[pic 2]

Fonte: Os autores

Calcule os valores de aceleração gravitacional local g e de velocidade média ∆v em cada intervalo de espaço considerado. O que você conclui a respeito destes valores? Admitindo um erro experimental de 5% podemos dizer que os valores de g mantiveram-se constantes?

R: A aceleração, como pode-se confirmar com os dados da tabela, não se manteve constante, pois houve variação da mesma.

Construa o gráfico de v = f(t) em papel milímetrado. Qual é a sua forma? Compare o valor do coeficiente angular com o valor da aceleração gravitacional média da tabela.

[pic 3]

R: Formou uma reta constante.

ATIVIDADE II

Tabela 2) Dados experimentais obtidos usando a esfera de aço de massa média e distâncias diferentes.

[pic 4]

Repita os procedimentos descritos anteriormente usando as esferas de aço com massa menor e maior (afira a massa previamente e anote) e anote os resultados nas tabelas 3 e 4, respectivamente.

Tabela 3) Dados experimentais obtidos usando a esfera de aço de massa menor e distâncias diferentes.

[pic 5]

Tabela 4) Dados experimentais obtidos usando a esfera de aço de massa maior e distância diferentes.

[pic 6]

Construa um gráfico de Y = f(t) (posição em função do tempo) em papel milímetrado usando os dados da tabela 2. Obs.: Considere o ponto (Y0 = 0) da origem. Que tipo de “curva” foi obtida?

[pic 7]

R: Uma meia Hipérbole Convexa.

Construa gráficos de Y = f(t 2) (posição em função do tempo ao quadrado) em papel milímetrado para os resultados apresentados nas tabelas 2, 3 e 4. A partir destes gráficos, determine o valor da aceleração gravitacional (g) e comente a respeito dos valores de g obtidos. Admitindo um erro experimental de 5% podemos dizer que o valor g manteve-se constante?

Tabela 02 Posição em Função do Tempo ao Quadrado

[pic 8]

Tabela 03 Posição em Função do Tempo ao Quadrado

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Tabela 04 Posição em Função do Tempo ao Quadrado

[pic 10]

Estes valores serviram apenas de comparativo entre as esferas após a obtenção dos resultados finais.

Tabela 4(massa das esferas)

[pic 11]