Física

UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
LABORATÓRIO DE FÍSICA I

1. TÍTULO: QUEDA LIVRE

1.1 INTRODUÇÃO

Queda livre, em física, caracteriza-se como todo movimento provocado unicamente pela ação da força gravitacional, desprezando a resistência do ar. Todos os corpos, abandonados ou lançados para cima, são atraídos pela terra por uma aceleração chamada aceleração da gravidade ou aceleração gravitacional (g).

1.2 OBJETIVO

Uma esfera cai livremente de distâncias pré-determinadas. Seu tempo de queda é medido e tabelado. A partir destes resultados, tem-se como objetivo determinar a aceleração da gravidade.

1.3 TEORIA

Se um corpo de massa m é acelerado a partir de seu estado de repouso num campo gravitacional constante (força gravitacional = mg), este executa movimento retilíneo uniformemente acelerado.
Através da utilização do sistema de coordenadas, tal que, o eixo y indique a direção do movimento (altura), e resolvendo sua equação unidimensional, md2y (t) dt2= mg, com as seguintes condições iniciais, y (0) = 0, vy = dy (0) dt =0, obtemos a relação entre altura e tempo dada pela equação abaixo, y (t)= 1
2
gt
2
.

1.4 RESULTADO OBTIDO

Na tabela abaixo está registrado os valores do diâmetro da esfera ( com sua respectiva incerteza absoluta ) encontrados com cada um dos três instrumentos utilizados, juntamente com os valores do raio e da esfera (também apresentados com o valor de sua incerteza ) obtidos através de fórmulas matemáticas que serão desenvolvidas adiante.

| (D ± ΔD) | (r ± Δr) | (V ± ΔV) | Régua | (33,0 ± 0,5) mm | (16,5 ± 0,25) mm | (18807 ± 864) mm³ | Paquímetro | (33,3 ± 0,025) mm | (16,65 ± 0,0125) mm | (19325 ± 53) mm³ | Micrômetro | (33,3 ± 0,005) mm | (16,65 ± 0,0025) mm | (19325 ± 18) mm³ |

Resolução:

O diâmetro (D) é lido de modo direto, ou seja, o próprio aparelho de medição nos dá o resultado. A incerteza do diâmetro (± ΔD) é obtida a partir do valor