Experimento - Queda Livre PDF

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Descrição de experimento prático....

Description

EXPERIMENTO 4 TÍTULO: Queda Livre OBJETIVO: •

Calcular o valor da aceleração da gravidade local.

PROCEDIMENTO: 1. Montar o equipamento conforme a Figura 1. 2. Colocar a esfera de aço em contato com o eletroímã e regular a tensão elétrica para que a esfera fique na iminência de cair. 3. Ajustar o sensor a 20 cm abaixo da esfera (prestar atenção no diâmetro da esfera e na posição em que a esfera em queda livre interrompe a contagem do tempo, ou seja, o cronômetro interrompe a contagem quando a esfera passar pelo centro do sensor). 4. Medir com uma trena o primeiro deslocamento 20 cm. 5. No cronômetro escolher a função F2 (medição do intervalo de tempo entre a bobina e o primeiro sensor) e zerar (reset). 6. Desligar o eletroímã através da chave liga-desliga, liberando a esfera, e anotar na tabela 1 o intervalo de tempo indicado pelo cronômetro. 7. Repetir os procedimentos acima para os deslocamentos de 30 cm, 40 cm, 50 cm e 60 cm. 8. Calcular a aceleração da gravidade e preencher a Tabela dos dados Experimentais; 9. Calcular a velocidade final de cada percurso e preencher a Tabela 1. 10. Repetir os procedimentos anteriores para as demais esferas;

Figura 1 – Aparato Experimental.

DADOS: TEMPO(S) T1 T2 T3 Tm G(m/s²) Gm(m/s²)

∆y1 = 0,200m 0,205 0,204 0,204 0,20433 9,5807 9,6574

∆y2 = 0,300m 0,250 0,248 0,250 0,24933 9,6517

∆y3 = 0,400m 0,288 0,286 0,287 0,287 9,7124

CÁLCULOS: •

Tempo médio (𝑻𝒎 = 𝑇𝑚1 =

𝑻𝟏+𝑻𝟐+𝑻𝟑 𝟑

)

0,205 + 0,204 + 0,204 = 0,20433 𝑠 3

O procedimento para as outros tempos médios é o mesmo. •

𝟐∆𝑿

Aceleração gravitacional (𝐠 = 𝑻𝒎²) g1 =

2 ∗ 0,2 = 9,5806 𝑚/𝑠² (0,20433)²

O procedimento para as outras acelerações é o mesmo. •

Velocidade final (𝐕 = 𝐠 ∗ 𝐓𝐦) V1 = 9,5807 ∗ 0,20433 = 1,9576 𝑚/𝑠

∆y4= 0,500m 0,321 0,321 0,322 0,32133 9,6849

GRÁFICOS:

POSIÇÃO X TEMPO 0,6

POSIÇÃO (M)

0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

TEMPO (S)

POSIÇÃO X TEMPO (LINEARIZADO) 0,6

POSIÇÃO (M)

0,5 0,4 0,3 0,2

0,1 0 0

0,02

0,04

0,06

TEMPO (S)

0,08

0,1

0,12

GRÁFICOS:

VELOCIDADE X TEMPO 3,5

VELOCIDADE (M/S)

3 2,5 2 1,5 1 0,5

0 0

0,05

0,1

0,15

0,2

TEMPO (S)

0,25

0,3

0,35

RESULTADOS E CONCLUSÃO:

T(s) 0,20433 0,24933 0,287 0,32133

G(m/s²) 9,5807 9,6517 9,7124 9,6849

Vo(m/s)

0

V(m/s) 1,9576 2,4065 2,7875 3,1120

O valor obtido no coeficiente angular do gráfico y = f(t²) é aproximadamente metade do valor encontrado para aceleração gravitacional....