Escola Secundária de Oliveira do Bairro. Ano Lectivo 2010/2011 QUEDA LIVRE FÍSICO-QUÍMICA. Mariana Figueiredo 11ºB nº17

Transcrição

1 Ano Lectivo 2010/2011 FÍSICO-QUÍMICA QUEDA LIVRE Mariana Figueiredo 11ºB nº17

2 QUESTÕES PRÉ-LABORATORIAIS Escola Secundária de Oliveira do Bairro 1- a) Na queda, o movimento é uniformemente acelerado porque a velocidade aumenta uniformemente o longo do tempo, provocando no corpo uma aceleração constante. b) Na subida, o movimento é uniformemente retardado porque a velocidade diminui uniformemente ao longo do tempo, provocando no corpo uma aceleração constante. 2- Sim. Apesar da Terra estar em queda livre à volta do Sol esta tem uma determinada velocidade, a qual a impede cair sobre o Sol. Como a força que actua sobre a Terra é perpendicular à velocidade, ela só faz variar a direcção da velocidade e não o seu módulo; daí que o movimento da Terra à volta do Sol seja aproximadamente circular. 2

3 «Dois atletas com pesos diferentes, em queda livre, experimentam ou não a mesma aceleração?» A aceleração é sempre igual a g=9,8m/s2 e é independente das massas dos corpos. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA A queda livre ou queda de um grave é o movimento de um corpo que, partindo do repouso e desprezando a resistência do ar, está sujeito, apenas à interacção gravítica (F g ). Nestas condições, corpos largados da mesma altura chegam ao solo ao mesmo tempo, independentemente das suas massas. Uma maçã ou uma pena largados de uma mesma altura, caem lado a lado se não houver resistência do ar. Desprezando a resistência do ar, sabemos que os corpos, quer estejam a cair ou a subir, variam a sua velocidade devido à força gravítica. Quando cai, o corpo adquire movimento uniformemente acelerado, pois a força resultante é a força gravítica, constante, o que lhe provoca uma aceleração constante. A aceleração gravítica não depende da massa dos corpos, como se pode demonstrar. Assim, para um corpo próximo da superfície da Terra, a uma altura h, a força a que está sujeito é: Por outro lado, a Segunda Lei da Dinâmica permite-nos escrever. Neste caso, a força resultante é a força gravítica e a aceleração da gravidade,. Vem, portanto: Simplificando, podemos obter a expressão para a aceleração da gravidade: Substituindo a massa da Terra,, o raio da Terra, e da contante de gravitação universal,, encontramos: 3

4 Concluíndo-se que todos os objectos em queda à superfície da Terra e não sujeitos à resistência do ar caem com a mesma aceleração porque o valor de do corpo em queda livre. não depende da massa Características do Vector : Direcção: vertical; Sentido: de cima para baixo; Valor: depende da latitude, da latitude e do planeta; à superfície da Terra o seu valor médio é 9,8 m/s 2. OBJECTIVOS Distinguir força, velocidade e aceleração. Reconhecer que, numa queda livre, corpos com massa diferente experimentam a mesma aceleração. Manipular com correcção e segurança material e equipamento. Organizar os dados numa tabela. Determinar, a partir das medições efectuadas, o valor da aceleração da gravidade e comparar com o valor tabelado. Analisar criticamente os resultados obtidos. Na actividade experimental, para simular os corpos em queda, utilizaram-se duas placas de massa diferente, medindo-se, com um digitímetro e duas células fotoeléctricas, o tempo de queda. Por medição da velocidade inicial e final para a altura y, determina-se a aceleração que foi imprimida a cada uma das placas, através da expressão: Sendo: 4

5 ESQUEMA DE MONTAGEM Escola Secundária de Oliveira do Bairro REGISTO E TRATAMENTO DE DADOS s Δt i (s) Δt i (s) Δt f (s) Δt f (s) Δt queda (s) V i (m/s) V f (m/s) ΔV (m/s) G (m s -2 ) 5,00 0,0461 0,0133 0,0460 0,0463 0,0134 0,0469 0,0132 0,0133 0,2876 1,08 3,76 2,68 9,32 Grupos Placas Pesadas: Grupo 1: 9,39 m/s 2 Grupo 2: 9,32 m/s 2 Grupos Placas Leves: Grupo 1: 9,24 m/s 2 Grupo 2: 9,37 m/s 2 5

6 QUESTÕES PÓS-LABORATORIAIS Escola Secundária de Oliveira do Bairro 6

7 CONCLUSÃO 7

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