Relatório AL 1.1
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Física e Química A 11ºAno
2012/2013
QUESTÃO – PROBLEMA:
- Dois atletas com “pesos” diferentes, em queda livre, experimentam ou não a mesma aceleração?
OBJETIVOS:
Distinguir força, velocidade e aceleração.
Reconhecer que, numa queda livre, corpos com massas diferentes experimentam a mesma aceleração.
Explicar que os efeitos de resistência do ar ou de impulsão podem originar acelerações de queda diferentes.
Determinar, a partir das medições efectuadas, o valor da aceleração da gravidade e compará-lo com o valor
tabelado.
INTRODUÇÃO:
A queda livre é o movimento de um corpo que, partindo do repouso e desprezando a
resistência do ar, está sujeito, apenas à interação gravítica.
A única força que atua sobre o corpo é a força gravitacional (figura 1).
O corpo move-se, na vertical, com um movimento retilíneo uniformemente acelerado.
Qualquer corpo, em queda livre, independente da sua massa, move-se com
aceleração constante.
A aceleração do movimento é a aceleração da gravidade ( ).
Características do vector :
- Direção: Vertical
- Sentido: dirigido de cima para baixo
Escola Secundária de Penafiel 1
ESCOLA SECUNDÁRIA DE PENAFIEL
ACTIVIDADE PRÁTICO – LABORATORIAL AL 1.1 – QUEDA LIVRE
RELATÓRIO
Nome: ________________________________________________ Nº ______ Turma: _______
Nome: ________________________________________________ Nº ______ Grupo: _______
Nome: ________________________________________________ Nº ______ Turno: _______
Nome: ________________________________________________ Nº _______
Professor(a): _______________________________ Classificação: ____________________
Figura 1
Física e Química A 11ºAno
2012/2013
- Valor: depende da latitude, da altitude e do planeta. À superfície da Terra o seu valor é de 9,8 m s-2
É possível determinar, experimentalmente, o valor da aceleração da gravidade, utilizando processos diferentes.
Um dos processos consiste em utilizar um aparelho, designado por Smart Timer (figura 2). Com o Smart Timer, a
célula fotoelétrica e a régua de barras, a aceleração da gravidade pode ser rápida e facilmente determinada
experimentalmente. A aceleração pode ser obtida matematicamente, através de medidas da distância e do
tempo, ou através de leitura direta.
Para calcular a aceleração a partir de medidas de tempo, pode ser usada a seguinte expressão de cálculo:
Em que:
e
Note que t não é t2, mas sim ½t2 (ver figura 3).
t = ½ t1 + ½ (t2 - t1) = ½ t1 + ½ t2 - ½ t1, logo
t = ½ t2
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
MATERIAL:
Escola Secundária de Penafiel 2
Figura 2
Física e Química A 11ºAno
2012/2013
- Smart Timer
- Célula fotoeléctrica
- Régua de barras fornecida com o Smart Timer
- Plasticina
EXECUÇÃO
PARTE 1 - DETERMINAÇÃO DIRETA DA ACELERAÇÃO
1. Monte a célula fotoelétrica no suporte, tal como mostra a figura 2.
2. Insira a ficha da célula no canal 1 do Smart Timer. Programe o Smart Timer para a opção Acceleration e
dentro desta, a opção One Gate.
3. Segure a régua de barras numa posição de modo a cair verticalmente através da célula fotoelétrica e
igualmente de modo a que o padrão de 5 cm bloqueie durante a queda o feixe infravermelho da célula.
NOTA: deverá ter em conta as seguintes situações para melhor precisão dos resultados:
A régua de barras deverá ser largada num ângulo de 90º em relação à célula fotoelétrica e de modo a
que não rode durante a queda.
O padrão de 5 cm deverá ser o único a cortar o feixe da célula. Caso contrário terá que repetir o
procedimento.
A régua deverá passar completamente através do feixe infravermelho.
4. Pressione a tecla START/STOP e largue de seguida a régua de barras.
5. Repita o procedimento 5 vezes e calcule a média dos valores da aceleração.
6. Repita os passos 1 a 5, mas com a seguinte modificação: utilize uma régua de barras com plasticina.
PARTE 2 - DETERMINAÇÃO DA ACELERAÇÃO A PARTIR DAS MEDIDAS DE TEMPO E DISTÂNCIAS
7. Repetir os passos 1 a 5 da Parte 1, mas com a seguinte modificação: o aparelho para as opções Time e
dentro dessa, a opção Fence. Registe os valores de t1 e t2 e execute os cálculos para determinar o valor da
aceleração em m s-2.
8. Repetir novamente o passo 7 da Parte 2, mas com a seguinte modificação: utilize uma régua de barras com
plasticina.
REGISTO DOS RESULTADOS EXPERIMENTAIS E TRATAMENTO DE RESULTADOS
PARTE 1 - DETERMINAÇÃO DIRETA DA ACELERAÇÃO
a / cm s-2 a/ m s-2 ā / m s-2 Desvios Incerteza δ %
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Física e Química A 11ºAno
2012/2013
absolutos absoluta
m1(barra)
m2(barra + plasticina)
Resultado 1: g =_______________ ± ________________ ( )
Resultado 2: g =_______________ ± ________________ ( )
PARTE 2 - DETERMINAÇÃO DA ACELERAÇÃO A PARTIR DAS MEDIDAS DE TEMPO E DISTÂNCIAS
t1 /s t2 /s v1 / m s-1 v2 / m s-
1
a/m s-2 ā/m s-2 Desvios
absolutos
Incerteza
absoluta
δ %
m1(barra)
m2(barra +
plasticina)
Resultado 1: g =_______________ ± ________________ ( )
Resultado 2: g =_______________ ± ________________ ( )
QUESTÕES PÓS-LABORATORIAIS
1. Na realização desta actividade laboratorial, usaram-se duas réguas e duas esferas, do mesmo material mas
com massas diferentes. Porquê?
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Física e Química A 11ºAno
2012/2013
2. Com base nos resultados obtidos, pode considerar o movimento da régua um movimento de queda livre?
Justifique.
3. Que conclui quanto à exactidão do valor que determinou? Indique fontes de erro experimentais que mais
influenciaram a exatidão dos resultados obtidos.
4. Responda à questão problema.
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