________________________________________________________________________________________________ Atividades prático - laboratoriais - Física e Química A-11ºano - 1 -

QUESTÃO PROBLEMA: Dois atletas com pesos diferentes, em queda livre, experimentam

ou não a mesma aceleração?

INTRODUÇÃO TEÓRICA

Dizemos que um corpo se encontra em queda livre quando a única força que atua nele é a força gravítica

terrestre. Não pode haver atuação de outras forças; em particular, não pode existir resistência do ar, ou o seu

valor deve ser tão baixo que possa ser desprezado. Quando um corpo se encontra em queda livre na

proximidade da superfície terrestre, a força gravítica que nele atua é praticamente constante. Como

consequência, o corpo tem uma aceleração constante para o centro da Terra. Esta aceleração é geralmente

representada pelo símbolo g.

O valor de g pode ser medido de muitas formas diferentes. Nesta experiência será usado um sistema muito

preciso, recorrendo a uma light-gate (sensor de passagem, também conhecido como fotoporta) ligada ou à

calculadora gráfica ou ao computador, através de uma interface adequada. O sensor de passagem emite um

feixe de radiação infravermelha que se propaga de uma extremidade para a outra, onde é detectado. Deste

modo, pode identificar intervalos de tempo entre dois instantes em que o feixe é bloqueado. Para tal, vamos

deixar cair uma placa de acrílico com barras negras igualmente espaçadas, o picket fence. À medida que

essa placa vai atravessando o sensor, a interface mede o intervalo de tempo desde o primeiro bloqueamento

do feixe até ao segundo bloqueamento; este processo é repetido para as oito barras negras, o que permite à

calculadora ou ao computador determinar vários valores de velocidade e, a partir deles, o valor da aceleração

(média), traçando os gráficos respetivos.

REVENDO CONCEITOS

O valor médio da aceleração representa o valor mais provável de todas as leituras das medições efetuadas.

Uma forma de exprimir a precisão é através da incerteza relativa (∆xr ). A incerteza relativa ∆xr é o cociente

entre a incerteza absoluta (∆x) e o valor mais provável da grandeza ( x ).

Quando se conhece o valor verdadeiro (xverdadeiro) e se dispõe de uma série de medições da mesma grandeza,

uma forma de exprimir a exatidão é através da proximidade entre o valor mais provável ( x ) encontrado na

medição e o valor exato X (xverdadeiro), avalia-se através dos conceitos de erro absoluto (Ea) e erro relativo (Er).

Erro absoluto, módulo da diferença entre o valor médio e o valor verdadeiro da grandeza: Ea

= |

x – xverdadeiro

|

Erro relativo, razão (ou quociente) entre o erro absoluto e o valor verdadeiro da grandeza:

Er = (E

a / x

verdadeiro) x100 (%)

Comparando o desvio absoluto com a incerteza do instrumento, a incerteza absoluta da medição (∆x) é o

maior dos dois valores.

A incerteza absoluta (∆x) define-se como o módulo do desvio máximo, ∆x )(máxi

O desvio i de uma medida (xi) é a diferença entre o valor de uma leitura efetuada e o valor mais provável

( x ): i = xi - x

O valor final experimental deve ser expresso da seguinte forma: x = x ± ∆x ou seja, o valor exato X,

encontra-se situado no intervalo : xx ≤ X ≤ xx

Nota : Podes ainda consultar o manual de Química do 10º ano páginas 90 a 93.

AGRUPAMENTO DE ESCOLAS DO CASTÊLO DA MAIA

DEPARTAMENTO DE MATEMÁTICA E CIÊNCIAS EXPERIMENTAIS

FÍSICA E QUÍMICA A – 11º ANO

APL 1.1 – Queda Livre