Pratica 01

Departamento de Física – ICE/UFJF
Laboratório de Física II

Prática 1: Medida da Aceleração da Gravidade
1 – Objetivo da experiência: Medir o módulo da aceleração da gravidade g no nosso laboratório com ajuda de um pêndulo simples.
2 –Física da Aceleração da Gravidade : A interação gravitacional é uma das quatro interações fundamentais conhecidas e é a única que afeta todo tipo de matéria e energia.
A força gravitacional é sempre atrativa. A atração gravitacional entre duas partículas puntiformes em repouso é uma força central cujo módulo depende somente das massas m1 e m 2 e da distância r entre as partículas.
Fig. 1 : Força de atração gravitacional entre

m2 r -F

m1
F

dois corpos puntiformes.

Esta dependência é descrita pela seguinte equação: r mm
F = G 12 2
(1)
r onde G é a constante gravitacional de
Newton, cujo valor experimental é
6,67 ×10−11 Nm2 kg −2 .

r
Uma interpretação útil da atração gravitacional é que a força gravitacional F sobre um rr corpo puntiforme de massa m é provocada pela ação de um campo gravitacional g (r ) e este campo é alterado pela presença dos corpos. A força é relacionada com o campo pela seguinte equação: r r r
F = m g (r )
(2)
r r onde r é o vetor posição da massa m. A unidade do campo gravitacional g é a r mesma da aceleração. O campo g em torno de uma partícula puntiforme de massa M localizada na origem de coordenadas vale r r r
M r g (r ) = −G 2
(3)
r r
Pode-se mostrar que o campo gravitacional em torno de um corpo extenso com simetria esférica é idêntico ao campo de uma partícula puntiforme no centro da massa extensa e com um valor de massa igual ao corpo inteiro. Como as estrelas e os planetas têm aproximadamente simetria esférica este fato permite usar a equação (3) para descrever o campo gravitacional fora da estrela ou do planeta. No caso da Terra temos na superfície da Terra
M
r g = g (superfície ) = G 2terra ≈ 9,8 ms − 2
(4)
Rterra
Como as dimensões de