Experimento de aceleração gravitacional

Instruções para o experimento de aceleração gravitacional

Objetivo do experimento :

– Os alunos podem descobrir a magnitude da aceleração gravitacional com base nos resultados do experimento.

Ferramentas e materiais :

- cronômetro
– Pedrinhas (você pode usar outros objetos)
– Régua ou instrumento de medição para comprimento

Teoria básica :

Aceleração da gravidade

A aceleração gravitacional é a aceleração experimentada por um objeto em queda livre de uma certa altura em direção à superfície da Terra. Com base em experimentos conduzidos por físicos, a magnitude da aceleração gravitacional da Terra é de 9,8 m/s².²Este é um valor médio. A aceleração da gravidade em diferentes locais pode não ser exatamente 9,8 m/s².²Para facilitar o cálculo das questões, às vezes o valor da aceleração da gravidade é 9,8 m/s².² Este valor é arredondado para 10 m/s.²A direção da aceleração gravitacional é em direção ao centro da Terra ou perpendicular à superfície do solo.

Movimento de queda livre e sua relação com a aceleração gravitacional

A queda livre é o movimento de um objeto caindo de uma certa altura em direção à superfície do solo sem velocidade inicial, e o objeto experimenta uma aceleração gravitacional constante de 9,8 m/s².²A aceleração é uma grandeza vetorial, portanto possui magnitude e direção. A magnitude da aceleração da gravidade é 9,8 m/s².² Isso significa que a velocidade do objeto aumenta em 9,8 m/s a cada segundo. Após 2 segundos de queda livre, a velocidade do objeto aumenta para 19,6 m/s. E assim por diante. A direção da aceleração gravitacional é em direção ao centro da Terra.

A velocidade de qualquer objeto em queda livre aumenta regularmente; portanto, a queda livre é um exemplo de movimento linear uniformemente acelerado. Existem três fórmulas derivadas para o movimento linear uniformemente acelerado que são usadas para calcular grandezas físicas relacionadas a esse movimento, como distância, velocidade inicial e final, intervalo de tempo e aceleração. As três fórmulas são: v_t = v_o + em, s = v_o t + ½ em²v_t² = v_o² + 2 como, onde v_t = velocidade final, v_o = velocidade inicial, a = aceleração do objeto, t = intervalo de tempo, s = distância percorrida, v_o = velocidade inicial.

A queda livre é um exemplo de movimento linear uniformemente acelerado; portanto, a fórmula usada na queda livre é basicamente a mesma que a fórmula para movimento linear uniformemente acelerado acima, mas ajustada à situação e às condições da queda livre. As três fórmulas acima, se convertidas em uma fórmula para queda livre, se transformarão em v._t = gt, h = ½ gt²v_t² = 2 gh, onde v_t = velocidade final, g = aceleração gravitacional, t = intervalo de tempo, h = altura ou distância percorrida na direção vertical.
Neste experimento, a aceleração gravitacional é calculada usando uma das fórmulas do movimento de queda livre, a saber: h = ½ gt²As outras duas fórmulas não podem ser usadas porque, neste experimento, a velocidade final (v) é ._tObjetos não podem ser medidos. Para calcular a magnitude da aceleração gravitacional, a fórmula é alterada para g = 2 h / t².

Etapas experimentais :

1. Meça a altura da qual o objeto cairá livremente, insira esse valor na tabela de dados e analise os dados, número 1.
2. Solte o objeto e meça o intervalo de tempo que ele leva para cair livremente, depois insira esse valor na tabela de dados e analise os dados, número 1.
3. Calcule a magnitude da aceleração gravitacional usando a fórmula g = 2 h / t², em seguida, insira os resultados do cálculo na tabela de dados e na análise de dados, número 1.
4. Repita os passos 1 a 3 e, em seguida, insira os resultados na tabela de dados e na análise de dados, números 2 e 3.
5. Calcule a aceleração gravitacional média. Se o experimento for repetido três vezes, haverá três valores de aceleração gravitacional. Some os três valores e divida por três. Registre seus resultados em uma tabela.

Dados e análise de dados :

* Inclua o processo de cálculo nesta seção

Conclusãon:

Apresente sua conclusão com base nos resultados experimentais obtidos, considerando os objetivos experimentais e os fundamentos teóricos. Questões orientadoras:
– Qual foi a aceleração gravitacional obtida no experimento?
– A magnitude da aceleração da gravidade é igual ou próxima de 9,8 m/s²?² ?
– Se a magnitude da aceleração gravitacional obtida for muito diferente de 9,8 m/s².²Que fatores o influenciam?