Queda livre
O que é uma *queda livre*?
Queda livre descreve a aceleração de um objeto devido exclusivamente à gravidade. As pessoas que saltam de um avião têm a velocidade reduzida pela resistência aerodinâmica conforme caem. Uma queda livre verdadeira somente seria possível no vácuo, onde nenhuma outra força, além da gravidade, é capaz de agir.
É verdade que um hipopótamo cai exatamente à mesma velocidade que uma minhoca no vácuo?
Construa essa *Torre de queda*.
Você vai usá-la para determinar experimentalmente a constante gravitacional.
Faça um teste de execução.
Posicione o modelo em uma superfície sólida e nivelada. Execute o programa e espere até que o sensor de toque seja mostrado na tela. Posicione a bola no braço da bola e pressione o sensor de toque na parte de trás da Torre de queda para iniciar um experimento de queda.
A bola chega ao sensor de toque na parte de baixo da Torre de queda? Um grande sorriso e o tempo de queda foram exibidos?
Registre seus resultados.
Registre o número do experimento e o tempo de queda em uma tabela de testes. Certifique-se de deixar espaço para colunas adicionais para outros cálculos.
Executando o experimento
Mantenha as seguintes dicas em mente enquanto você executa seu experimento:
- Garanta que a torre não esteja tremendo ao liberar a bola.* O sensor de toque também pode ser segurado e usado como um controle remoto manual, se necessário. Isso permite que você evite sacudir a torre, o que pode levar a falha nos experimentos.
- Se o experimento foi bem sucedido, o tempo de queda será mostrado na tela.
- Realize o experimento pelo menos três vezes e use o valor médio para garantir resultados mais confiáveis.
Resuma seus resultados.
Use o tempo de queda médio medido para calcular a velocidade média da bola em queda, bem como a aceleração da gravidade. Se você tiver dificuldades, consulte a “dica” para as fórmulas.
Que aspecto do movimento da bola alterou e qual ficou constante?
Fórmula da velocidade
Use a fórmula abaixo para calcular a velocidade média. O deslocamento é altura da Torre de queda, que é 50 cm.
v = d/t
Onde:
v = velocidade (m/s)
d = deslocamento (m)
t = tempo (s)
Lei de corpos em queda
Use a fórmula abaixo para calcular a constante gravitacional. O deslocamento é a altura da Torre de queda, que é 50 cm.
d = ½ × g × t²
Onde:
d = deslocamento (m)
g = aceleração gravitacional (m/s²)
t = tempo (s)
Como você se saiu?
O que você fez bem? Tem alguma coisa que você poderia ter feito melhor?
Legal! Agora você sabe como os objetos aceleram em queda livre. Vamos para cima da aula final!