FREITAS, Damaris Dias 1 , ESPÍNDOLA, Gabriel 2 , CAVIQUIO, Gabrieli de Oliveira Amorim 3 , SOUZA, Paulo Orlando Gonçalves de 4 , ROCCATO, Flávio 5 , RESUMO O presente trabalho tem o objetivo de introduzir o movimento de queda livre trazendo um pouco sobre sua teoria e demonstrar o movimento de queda livre, através de uma experiência que possibilite calcular a ação que a gravidade exerce sobre os corpos de uma maneira simples, didática e com um baixo custo de montagem. Palavras-chaves : Aceleração, Gravidade, MUV INTRODUÇÃO Na física queda livre faz parte do estudo de movimento uniformemente variado (MUV). O estudo de queda livre foi estudado primeiramente por Aristóteles, filosofo grego que viveu aproximadamente 300 a.C. Aristóteles afirmava que se dois corpos forem soltos ao mesmo tempo e na mesma altura o mais pesado atingia o solo primeiro. Essa afirmação foi aceita durante muitos séculos. Um bom tempo depois mais precisamente no século XVII, um físico italiano chamado Galileu Galilei, considerado o pai dos experimentos, acreditava que qualquer afirmativa só poderia ser confirmada após experiências e sua comprovação. Então (^1) Graduando em Engenharia de Produção pela Faculdade Carlos Drummond de Andrade, damares_18@hotmail.com (^2) Graduando em Engenharia de Produção pela Faculdade Carlos Drummond de Andrade, gabriel.pio.espindola@gmail.com (^3) Graduando em Engenharia de Produção pela Faculdade Carlos Drummond de Andrade, amorim08.gabrieli@gmail.com (^4) Graduando em Engenharia Eletrônica pela Faculdade Carlos Drummond de Andrade, pagamejim@gmail.com (^5) Professor orientador pela Faculdade Carlos Drummond de Andrade, FJroccato@gmail.com

Galileu preparou um experimento para mostrar que o que Aristóteles havia dito não se verificava na pratica, para realizar este experimento (apesar de não se saber ao certo se realmente aconteceu dessa maneira) Galileu abandonou duas esferas de pesos diferentes ao mesmo tempo do alto da torre de pizza e verificou que elas tocaram o solo ao mesmo instante. Após realizar o experimento que provou que Aristóteles estava errado, Galileu chegou à conclusão que, quando dois corpos quaisquer são abandonados, no vácuo ou no ar com resistência desprezível, da mesma altura, o tempo de queda é o mesmo para ambos, mesmo que possuam pesos diferentes. TEORIA De acordo com Young & Freedman (Física I, 12º edição) Experiências demonstram que quando os efeitos do ar podem ser desprezados, Galileu está certo, todos corpos de uma mesma altura caem com a mesma aceleração. A aceleração constante de um corpo em queda livre denomina-se aceleração da gravidade. Como já dito anteriormente queda livre faz parte do movimento uniformemente variável. Esse movimento sofre a aceleração da gravidade, que normalmente é representada por g e é variável para cada ponto na superfície da terra. Porém para o estudo de física, e desprezando a resistência do ar seu valor é aproximadamente igual a 9,8 m/s². As equações que determinam o movimento de queda livre são:

𝑽 = 𝒈. 𝒕 e 𝒔 =

𝒈.𝒕² 𝟐 METODOLOGIA Para compreender melhor o movimento de queda livre o grupo realizou um experimento que possibilite calcular a aceleração da gravidade. A experiência consiste em soltar uma esfera em queda-livre dentro de um tubo com dois sensores infravermelho móveis que trabalham em conjunto para detectar o tempo de queda da esfera. Dessa forma encontrar o valor da aceleração da gravidade com a seguinte formula:

da placa. A programação se baseia em quando a esfera passar pelo primeiro sensor um

cronômetro é disparado e ao passar pelo segundo sensor é interrompido. RESULTADOS E DISCUSSÕES Após dez lançamentos com a distâncias que variavam de vinte em vinte centímetros entre os sensores, sendo 20cm a menor distância e 80cm a maior. Segue uma tabela feita a partir de quarenta lançamentos:

0 , 20 cm
0,
0,
0,
0,
0,
0,
0,
0,
- 0, 40 cm
- 0,15
- 0,
- 0,
- 0,
- 0,
- 0,
- 0,
- 0,
  - 0, 60 cm
  - 0,
  - 0,
  - 0,
  - 0,
  - 0,
  - 0,
  - 0,
  - 0,
    - 0, 80 cm
    - 0,
    - 0,
    - 0,
    - 0,
    - 0,
    - 0,
    - 0,
    - 0,

0 , Média: 0, 0, Media: 0, 0, Média: 0, 0, Média: 0, Aceleração da gravidade para cada uma das distancias: 20cm 40cm 60cm 80cm 59,48839m/s² 34,174889 m/s² 25,020329 m/s² 9,8029 m/s² PRINCIPAIS PROBLEMAS O primeiro problema foi o primeiro cano cujo não supriu nossas necessidades em termos de rigidez e tamanho, o que ocasionou em problemas tanto na montagem quanto na leitura do tempo, outro problema foi a sustentação do mesmo, que não permanecia estável em um ângulo 90°, o angulo ideal para realizar as medições. Outro problema foi com relação aos sensores, que ao fazer os primeiros testes em “protoboard” (placa utilizada para realizar as conexões dos componentes de maneira mais simples) os sensores só detectavam objetos que estivessem extremamente próximos dele. SOLUÇÕES Para solucionar os problemas com relação ao tubo, tivemos que utilizar outro de maior comprimento e com uma parede mais fina, o problema da sustentação para ser solucionado tivemos que criar uma base de madeira grande o suficiente para que o cano não tombasse, e que tivesse calços para deixar o cano o mais reto possível. Já os sensores que não estavam detectando a presença de objetos em uma distância satisfatória acabaram funcionando bem quando colocados dentro do cano. MELHORIAS Para aqueles interessados em desenvolver um projeto semelhante aqui está algumas sugestões.Com relação ao cano, a sugestão e que seja de alumínio assim aumentando a sua rigidez e durabilidade, o tamanho fosse de 1,5 m entre o primeiro e o ultimo sensor assim podendo obter uma base de medidas mais variadas, um sensor a cada 10 cm, utilizar um display LCD para visualização dos tempos.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Serway, A. Raymond Princípios da Física volume 1, Thomson. Peruzzo, Jucimar, Experimentos de Física Básica Mecânica, LF.