DETERMINAÇÃO DA ACELERAÇÃO DA GRAVIDADE COM RECURSO AO E-LAB
Miguel Cruz, Rita Aguiar, Rúben Reis, Vanislau Mendes e Sérgio Leal
Escola Secundária Padre António Vieira
[email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected];
[email protected]
Resumo
Esta comunicação tem como objetivo apresentar e discutir uma experiência realizada no e-lab que
permite determinar o valor da aceleração da gravidade. Dos vários ensaios realizados será discutido
apenas um deles, através da realização do respetivo tratamento de dados.
Palavras-chave: Inovação, tecnologia, trabalho de projeto, e-lab, aceleração da gravidade.
INTRODUÇÃO
Na realização deste projeto, que conta com cinco participantes envolvidos, quatro alunos e
um professor responsável, foi utilizado o laboratório e-lab que se situa no Instituto Superior
Técnico e é controlado remotamente.
Fisicamente a experiência consiste num compartimento cilíndrico de onde foi extraído o ar e
de onde é lançada verticalmente para cima uma bola de pingue-pongue, ressaltando
diversas vezes. Durante a realização de um ensaio, que pode ser acompanhada em direto
por vídeo, um sensor situado na parte superior do compartimento efetua leituras periódicas
espaçadas por curtos intervalos de tempo, da distância a que dele se encontra a bola.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Por cada ensaio realizado é gerado um ficheiro de dados a partir do qual se obtém um
gráfico que, quando satisfatório, apresenta várias parábolas. No ensaio efetuado
apresentado (gráfico 1), para as três primeiras parábolas, utilizou-se o dobro do valor obtido
para o coeficiente de grau 2 do polinómio de regressão quadrática, como um valor
aproximado da aceleração da gravidade. A respetiva média representa o valor mais
confiável.
A partir da observação deste gráfico podemos concluir que se obtiveram três parábolas
satisfatórias (gráfico 2).
Gráfico 1 - Altura da bola em relação ao sensor em função do tempo.
Gráfico 2 – Gráficos correspondentes às três primeiras parábolas.
a) Parábola correspondente
b) Parábola correspondente
c) Parábola correspondente
ao primeiro ressalto.
ao segundo ressalto.
ao terceiro ressalto.
Os valores dos coeficientes de correlação próximos de 1 confirmam a boa qualidade dos
dados relativos às três primeiras parábolas.
A tabela 1 apresenta os dados obtidos do ensaio realizado e o valor obtido para a aceleração
da gravidade nas condições utilizadas. Verifica-se a obtenção de um erro relativo de 2,56 %,
atendendo ao valor admitido pelo Sistema Internacional (SI): 9,80665 m.s2 e um valor de
aceleração de gravidade de g = 9,5560 ± 1,2048 m.s2 .
Tabela 1 - Resultados obtidos.
2
Ajuste
R
1.ª parábola
2.ª parábola
3.ª parábola
0,9993
0,9909
0,9907
g/2
5,2302
4,9284
4,1756
g /ms
-2
10,4604
9,8568
8,3512
g médio
9,556
Desvio
padrão
Erro
relativo
/%
0,9044
0,3008
-1,2048
2,56
REFERÊNCIAS
E-escola – Gravidade (G) (2012). Lisboa: Instituto Superior Técnico. Retirado de
http://www.e-escola.pt/topico.asp?id=569, a 24 de fevereiro de 2012.
Wikipédia
–
Aceleração
da
gravidade
(2012).
Retirado
http://pt.wikipedia.org/wiki/Acelera%C3%A7%C3%A3o_da_gravidade,
fevereiro de 2012.
a
de
24
de