Departamento de Matemática e Ciências Experimentais
Física e Química A – 11.º Ano
Atividade Prático-Laboratorial – AL 1.1 Física
Assunto: Queda livre
Fundamento teórico da experiência
A queda livre é o movimento de um corpo que, partindo do repouso,
está sujeito apenas à interação gravítica.
A única força que atua sobre o corpo é a força gravitacional.
O corpo, próximo da superfície da Terra, move-se, na vertical, com
movimento retilíneo uniformemente acelerado. Qualquer corpo em queda
livre, independentemente da sua massa, move-se com aceleração constante.
A aceleração do movimento é a aceleração gravítica (g), cujo valor depende do local onde o corpo é
-2
abandonado. Em zonas próximas da superfície terrestre, o seu valor-padrão é cerca de 9,8 m s .
É possível determinar, experimentalmente, o valor da aceleração gravítica utilizando processos
diferentes.
Um dos processos consiste em utilizar um "aparelho de queda livre". Através de um
sistema de interruptores elétricos e de um cronómetro, o sistema mede o tempo de
queda da esfera. O utilizador introduz manualmente a distância de queda e o programa
informático efetua o cálculo da aceleração gravítica, aplicando a lei do movimento
retilíneo uniformemente acelerado.
Abandonando, livremente, uma esfera metálica de uma altura conhecida [FIG. 1],
obtêm-se diretamente no ecrã do computador os valores do tempo de queda e da
aceleração gravítica.
Uso do computador e aparelho de queda livre
[FIG. 1]
1
 Coloca uma das esferas metálicas no topo do "aparelho de queda livre" [FIG. 2] e mede, com uma
fita métrica, a distância entre a esfera e o "tapete" [FIG. 3].
 Liga a interface ao "aparelho de queda livre".
 Seleciona o programa, por exemplo Data Studio, no computador e liga-o à interface. Introduz o
valor da altura de queda da esfera metálica na "janela" respetiva.
 Inicia o programa no Start e abandona livremente a esfera metálica.
 Lê, no ecrã do computador, o intervalo de tempo de queda e o valor da aceleração gravítica
[FIG.4].
 Repete o procedimento anterior utilizando uma esfera de massa diferente.
Registo dos valores obtidos
m1 = _______ g
m2 = _______ g
Distância entre o topo do aparelho e o tapete: h = _______ m
g/m s
-2
valor
-2
médio/m s
g/m s
-2
valor
-2
médio/m s
2
Responde às seguintes questões
1. Qual é o significado da expressão «um corpo em queda livre»?
2. Que força(s) atua(m) na partícula em queda livre? Represente-a(s) e caracterize-a(s).
3. Como varia a velocidade da partícula em queda livre?
4. Como varia a aceleração de uma partícula em queda livre?
5. Duas esferas de igual diâmetro e com densidades diferentes são abandonadas no mesmo instante e
de uma mesma altura num local onde a resistência do ar é desprezável. Qual das esferas atinge
primeiro o solo? Justifique a sua resposta.
6. Calcule a percentagem de incerteza relativamente ao valor tabelado. Tira conclusões quanto à
exatidão do valor determinado.
Incerteza relativa ao valor tabelado
r 
xtab  xexp
xtab
7. Responde à questão problema: Dois atletas com «pesos» diferentes, em queda livre, experimentam
ou não a mesma aceleração?
Prof. Luís Perna
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