Lab de física - queda livre
Estudar o movimento de um corpo em queda livre, determinando o valor da gravidade local por meio da análise do fenômeno observado.
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Resumo
Todo objeto abandonado em queda livre está sujeito à ação da gravidade local, cujo módulo independe de sua massa. Tal aceleração é constante, sendo assim, aos desprezar-se a resistência e os pequenos efeitos exercidos pela rotação da terra, obtêm-se um movimento retilíneo uniformemente acelerado. O experimento permitiu calcular o valor da gravidade local no município de Ilha Solteira. Para tal fim, utilizou-se uma esfera em queda livre, cujo tempo de queda foi medido com o auxílio de um cronômetro em intervalos de 10cm. Assim foi possível equacionar a altura (0,9 ) e o tempo de queda (0,417 ) para se obter o valor experimental da gravidade local, que foi então comparado ao valor teórico ( = 9,78/²) obtido segundo a equação de Hinrichsen.
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Introdução Teórica
A queda livre de um corpo na superfície da terra é um exemplo de movimento com aceleração constante. Tal movimento despertou a atenção de filósofos e cientistas desde tempos remotos. No século IV a.C., Aristóteles afirmou erroneamente que objetos mais pesados caíam mais depressa que objetos leves, sendo a velocidade proporcional à sua massa. Mais tarde, no século XVII d.C., o cientista Galileu afirmou que um corpo deveria cair com aceleração constante independentemente de sua massa, contanto que sejam desprezados os efeitos da resistência do ar. As equações a seguir permitem trabalhar com o movimento de queda livra. E equação 1.1 descreve a posição do objeto em função do tempo, e permite trabalhar com valores da velocidade inicial diferentes de zero. Quando o objeto é abandonado do repouso, a equação 1.2 permite um tratamento mais simples da posição do objeto em função do tempo. = 0 =
²
(1.1) (1.2) (1.3)
0
²
= 9,83209
0,0517 ²
3,086 10
A aceleração constante
de um corpo em queda livre denomina-se aceleração da