: Movimento uniformemente variado e queda livre

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ
LABORATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL
TURMA: 1007
TURNO: 2ª Feira de 09:40 às 11:20
CAMPUS: Norte Shopping
PROFESSOR: Eduardo Fernandes

Experiência Nº 02: Movimento Uniformemente Variado e Queda Livre

Grupo: Artur Albarelo
Douglas Santos
Marcelle Tagliassachi
Natalia MattosRenato Lodi
Tatiane Marques

Rio de janeiro
5 de Setembro de 2011
I – INTRODUÇÃO

Em Física, queda livre é o movimento resultante unicamente da aceleração provocada pela gravidade. Geralmente, a queda livre é classificada como a condição de aceleração causada pela gravidade e atrito com o ar. Com a resistência do ar, um objeto que está em queda livre iráatingir sua velocidade terminal, que depende de muitos fatores (como massa, coeficiente de arrasto, e área relativa da superfície) se a queda for de uma altitude suficiente.
A microgravidade ou ausência de peso é uma experiência (de pessoas e objetos) sentida durante a queda livre, onde não se possui um peso aparente. A ausência de peso significa uma Força G igual a zero ou um pesoaparente igual a zero: a aceleração ocorre apenas devido à gravidade, em oposição aos casos onde outras forças estão atuando.
No estudo de física a queda livre é uma particularização do movimento uniformemente variado (MUV). Quando dois corpos quaisquer são abandonados, no vácuo ou no ar com resistência desprezível, da mesma altura, o tempo de queda é o mesmo para ambos, mesmo que elespossuam pesos diferentes.
Neste relatório foi realizada a experiência de queda livre usando dois sensores fotoelétricos e uma bília (uma esfera de ferro pequena), em duas etapas. Na primeira etapa, o primeiro sensor foi regulado para ficar o mais proximo possivel da bilia, adquirindo a velocidade inicial o mais proxima de zero possivel, e em seguida foi calculada a velocidade finalteórica e experimental. Na segunda etapa, o primeiro sensor foi colocado distante da bilia, obtendo uma velocidade inicial diferente de zero, em seguida a velocidade final teórica e a velocidade final experimental foram calculadas.

II – OBJETIVO
Calcular a diferença entre a velocidade final experimental e a velocidade final teórica em uma queda livre, para saber a diferença entre amarcação encontrada no experimento e a encontrada pela fórmula. Neste experimento não foram considerados o atrito com o ar, a área relativa da superfície, nem o coeficiente de arrasto.

III – FUNDAMENTO TEÓRICO
A velocidade experimental é dada em função da aceleração da gravidade e do tempo decorrido. A velocidade teórica é dada em função da aceleração da gravidade e a distânciapercorrida, ou seja, é a equação de torricelli quando a velocidade inicial é nula. Também podemos calcular a distância percorrida em função da aceleração da gravidade e do tempo decorrido, como mostram as seguintes fórmulas:
Fórmula da velocidade experimental:
V= g.t
Fórmula da velocidade teórica:
V²= 2.g.∆y
Equação de Torricelli:
V²= Vo² +2.g.∆y
Fórmula para calcular distância em queda livre:
∆Y= gt²2

IV – PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Na primeira etapa, o primeiro sensor foi aproximado o máximo possivel da bília, com o objetivo de obter uma medição da velocidade inicial próxima de zero, e o segundo sensor foi colocado em uma distância y1 de 650mm. Na segunda etapa, o primeiro sensor foi colocado em umadistância y2 de 100mm da bília, e o segundo sensor foi ajustado para uma distância y3 de 700mm.
Na primeira etapa, a bília foi “solta” em queda livre e os sensores marcaram o tempo que esta levou para ir de “zero” até a distância y1 marcada pelo segundo sensor. Na segunda etapa foi feito o mesmo, sendo que a velocidade inicial da bília no momento em que esta passou pelo primeiro...
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