Fisica

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Universidade Estadual de Campinas

Instituto de Física Gleb Wataghin

Disciplina: F 609 – Tópicos de Ensino de Física I

Coordenador: Professor José Joaquin Lunazzi

RELATÓRIO FINAL: MEDIDA DA ACELERAÇÃO DA

GRAVIDADE POR QUEDA LIVRE E SENSORES.

Aluno: Diego Mariano Valero, e-mail: d076011jdac.unicamp.br

Orientador: Professor Mauro Monteiro Garcia de Carvalho, e-mail:maurojifi.unicamp.br

Campinas, 5 de novembro de 2010.

AGRADECIMENTOS

Ao meu orientador, professor Mauro, pela sua
dedicação em atender minhas dúvidas e por contribuir com
excelentes sugestões para aperfeiçoar o projeto.
Aos
monitores
do
LIEF
(Laboratório
de
Instrumentação para o Ensino de Física), em especial ao
André, que não mediu esforços para me ajudar na confecção
dos componentes doexperimento.

ÍNDICE

1 INTRODUÇÃO.......................................................................................................................4

2 TEORIA...................................................................................................................................4

3 DESCRIÇÃO DAEXPERIÊNCIA......................................................................................5

4 RESULTADOS OBTIDOS....................................................................................................6

5 FOTOS DO EXPERIMENTO...............................................................................................9

6 DIFICULDADES ENCONTRADAS..................................................................................11

7 PESQUISABIBLIOGRÁFICA REALIZADA.................................................................12

8 DECLARAÇÕES DO ORIENTADOR..............................................................................13

1) INTRODUÇÃO

Apresentamos um método sofisticado e barato para medir uma grandeza física simples: o

valor da aceleração da gravidade (g). Esse método consiste em medir, de maneira automatizada, otempo de queda-livre de uma esfera de aço que cai de alturas variáveis. O uso de lançamento

remoto da esfera e sensores nas medidas nos permite obter um resultado mais confiável para o valor

de g comparado ao método manual de lançamento e medida do tempo.

O uso desta experiência em sala de aula ou em laboratório de ensino é fácil e muito

proveitoso para o entendimento do conceito deaceleração constante.

2) TEORIA

Através da queda livre de esferas de aço podemos medir a aceleração da gravidade g.

Se as esferas forem soltas de uma altura h, sem velocidade inicial ( v0 = 0 ), vale a

relação h =

queda.

Medindo-se os intervalos de tempo t, diferentes para cada altura h escolhida,

podemos obter a constante g através da linearização dessa função quadrática. Secolocarmos

em um gráfico, diretamente, h em função de t teremos uma parábola. Mas se calcularmos os

quadrados de t, isto é, t2, e fizermos um gráfico de h em função de t2, é como se

estivéssemos analisando a função h =

1 2
gt onde g é o valor da aceleração da gravidade e t, o intervalo de tempo de
2

1
gz , onde z = t2.
2

Portanto, h em função de z é apresentada por uma reta,cujo coeficiente angular é

g
.
2

Este processo de análise é chamado linearização e é muito utilizado para facilitar a

obtenção de constantes através de uma reta. Note que é mais fácil traçar uma reta média do

que uma parábola média, pois basta o uso de uma régua.

Figura 1: Reta ajustada aos pontos experimentais.

3) DESCRIÇÃO DA EXPERIÊNCIA

O método desenvolvido nessaexperiência permite o lançamento remoto da esfera de aço e a

obtenção automática dos tempos de queda livre da mesma.

A figura abaixo ilustra o aparato experimental montado (ver também fotos no item 5 deste

relatório). Para tomar medidas de tempo devemos:

Figura 2: Esquema do aparato experimental montado.

• Ajustar o Sensor de Queda na altura desejada. Para isso utilizar a fita métrica,...
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