Obtenção aceleração gravidade

Obten¸˜o do valor da acelera¸˜o da gravidade ca ca local pela Lei da Indu¸˜o de Faraday ca
Lucas Sauer Moreira - Matr´ ıcula: 173655 Juliana Crestani - Matr´ ıcula: 170670 IF-UFRGS 7 de julho de 2010

Resumo Tomando como base a Lei da Indu¸˜o de Faraday, obtemos o valor aproca ximado da acelera¸˜o da gravidade dentro da sala de aula atrav´s de um ca e experimento no qual um im˜ cai e gera voltagem em espiras ao seu redor. a

0.1

Introdu¸˜o ca

Um im˜ em movimento em rela¸˜o a uma espira condutora, induz nesta uma a ca voltagem devido a varia¸˜o do fluxo magn´tico que passa por ela. Esta ´ a ca e e base da Lei da indu¸˜o de Faraday. Matem´ticamente, isto ´ representado ca a e pela equa¸˜o: ca −dΦb ε= dt onde Φb ´ o fluxo magn´tico, t o tempo e ε a voltagem induzida. O sinal e e negativo na equa¸˜o ´ explicado pela lei de Lenz e diz: “Uma corrente inca e duzida surgir´ numa espira condutora fechada com um sentido tal que ela se a opor´ ` varia¸˜o que a produziu”. Isto n˜o ´ nada mais que consequˆncia do aa ca a e e princ´ ıpio da conserva¸˜o de energia. ca Com esta id´ia, somos levados a crer que um im˜ em “quedra livre”, ter´ e a a sua m´xima varia¸˜o de fluxo no exato momento em que passar pela espira. a ca Logo, neste instante de tempo, ser´ gerada uma voltagem m´xima na espira. a a Conforme aumenta-se a velocidade do im˜, gra¸as a for¸a gravitacional, a c c aumenta-se tamb´m a varia¸˜o do fluxo magn´tico, de modo que teoricae ca e mente, a cada espira que o im˜ passar, a voltagem induzida ser´ maior. a a Tamb´m, os tempos entre estes m´ximos ser˜o cada vez menores, o que cae a a racteriza o movimento uniformemente acelerado, descrito pela equa¸˜o: ca x = x0 + v 0 t + gt2 2

Ent˜o, partir deste experimento, calcularemos a acelera¸˜o gravitacional a ca g.

0.2

Equipamento

Usamos neste experimento um cano que possui 7 grupos de espiras a distˆncia a de aproximadamente 15±0.2cm uma da outra conectadas em s´rie. Este cano e ´ conectado ao computador,