“Dois atletas com pesos diferentes, em queda livre, experimentam ou não a mesma aceleração?”
Objectivos:
• Reconhecer que numa queda livre, corpos com massas diferentes experimentam a mesma aceleração.
• Determinar, a partir das medições efectuadas um valor tabelado e compará-lo com o valor da aceleração.
Material a utilizar:
• Suporte
• Células fotoeléctricas
• Smart Timer
• Picket Fence (com diferentes massas m1 e m2)
• Plasticina
Planificação:
1. Efectuar a montagem de acordo com a figura
2. Utilizar a picket fense de massa m1 (sem plasticina), aproximar da célula fotoeléctrica e deixar este cair em queda livre. Registar os resultados obtidos.
3. Proceder de igual forma com o corpo de m2 (com plasticina) e registar, novamente, os dados recolhidos.
4. Registar os resultados numa tabela.
Procedimento experimental:
Com o material já montado de acordo com a figura 1 começámos então a realizar a experiência. O aluno pegava na picket fence de massa m1 aproximava este da célula fotoeléctrica e deixava-o cair em queda livre. Registava a aceleração obtida e repetia a experiência mais quatro vezes.
Procedeu de igual forma com o corpo m2 e registou novamente os resultados obtidos.
Com todos os resultados construímos uma tabela onde registámos a aceleração com que o corpo caía e o valor médio da sua aceleração.
Tabela 1.
m1 m2 a m/s2 ā m/s a m/s2 ā m/s 9.786 9.809 m/s 9.701 9.800 m/s 9.678 9.734 9.889 9.919 9.826 9.862 9.868 9.785
a – aceleração em m/s2 ā – valor médio da aceleração em m/s Com os resultados já tabelados resta-nos calcular os desvios relativos e para tal utilizamos a seguinte expressão: Corpo de massa m1: δ = v-vt / vt х 100 δ = (9.8-9.8/9.8) х 100 = 0% Corpo de massa m2: δ = v-vt / vt х 100 δ = (9.8-9.8/9.8) х 100 = 0% Conclusão: Da experiência realizada podemos concluir que dois corpos de massas diferentes, em queda livre, experimentam a mesma aceleração, isto porque a aceleração gravítica g é sempre a mesma (não depende da massa). O valor tabelado é igual ao valor da aceleração logo o seu desvio relativo e de 0%. Em resposta à questão colocada no início do trabalho prático verificámos que sim, que dois atletas com pesos diferentes, em queda livre, experimentam a mesma aceleração devido ao facto de a aceleração gravítica g ser sempre a mesma, como já referimos na conclusão.