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Objectivo do trabalho Responder à questão: "Duas esferas com pesos diferentes, em queda livre, experimentam ou não amesmo aceleração?" Introdução teórica Queda livre é o movimento de um corpo que, partindo do repouso e desprezando a resistência do ar, está sujeito, apenas à interacção gravítica. Foi Galileu quem observou que, desprezando a resistência do ar, todos os corpos soltos num mesmo local caem com uma mesma aceleração, quaisquer que sejam as suas massas. Essa aceleração é denominada aceleração gravítica, sendo que a única força que actua sobre o corpo é a força gravítica. Os corpos apenas sujeitos à força gravítica chamam-se graves e dizem-se em queda livre, independentemente do facto de estarem a cair ou a subir. O movimento de queda livre de corpos próximos da superfície da Terra pode ser descrito pela equação horária para um movimento uniformemente acelerado dada por:
Onde h0 e v0 são a posição e velocidade iniciais do movimento e escrevemos h(t) tomando um referencial vertical com sentido positivo para baixo. Com essa convenção para h(t), a aceleracão g tem sentido positivo, o que resulta no sinal positivo no termo quadrático em t. Se o corpo começar do repouso, v0 = 0. Se adicionalmente tomamos como origem de h a posição inicial do corpo h0 = 0 e temos a relação simples
Características da aceleração gravítica . Direcção: vertical . Sentido: de cima para baixo . À superfície da Terra o seu valor médio é de 9.8 m/s2. . A fórmula que a calcula é:
Material . Suporte universal . Célula fotovoltaica com marcador digital de tempo (2x) . Esferas de diferentes diâmentros Procedimento 1) Montar todo o material 1) 2) Deixe cair a esfera de menor diâmetro imediatamente acima da célula cuja posição é a mais elevada, a célula deve estar desligada. 3) Anotar a velocidade da esfera. 4) Anotar o tempo que a esfera demora de uma célula a outra. 5) Com as duas células ligadas, repita o processo. 6) Repita 3 vezes cada um dos processos. 7) Refaça todos os passos anteriores, mas desta vez com a esfera de maior diâmetro. Resultados obtidos 1º caso – primeira célula fotovoltaica desligada – a distância entre ambas é de 25 cm
Esfera pequena
Esfera grande
2º caso – primeira célula fotovoltaica desligada – a distância entre ambas é de 30 cm
Esfera pequena
Esfera grande
3º caso – duas células fotovoltaicas ligadas – a distância entre ambas é de 25 cm
Esfera pequena
Esfera grande
Conclusão Embora na nossa experiência os valores estejam um pouco fora do comum (deveriam ser a = 9.8m/s2) e a diferença entre a aceleração da esfera de maior diâmentro e a de menor diâmetro seja de cerca de 3 m/s2 (o que é demasiado), sabemos que corpos com diferentes massas têm igual aceleração gravítica, uma vez que a massa não altera nada no caso em questão.
Na fórmula a massa não aparece, provando que não influência o resultado final. Bibliografia VENTURA, Graça. FIOLHAIS, Manuel. FIOLHAIS, Carlos. PAIVA, João. FERREIRA, António. 11F. Lisboa: Texto Editores, 2008. Outros Trabalhos Relacionados
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