INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA CAMPUS FLORIANÓPOLIS CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL Claudio Abilio da Silveira (Coordenador) Kádio Francisco Miguel Colzani Matheus Santos Ramos Robson Carlos de Carvalho DETERMINAÇÃO DA VELOCIDADE LIMITE DE UM CORPO EM QUEDA Florianópolis, Novembro de 2009
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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA
CAMPUS FLORIANÓPOLISCURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA
INDUSTRIAL
Claudio Abilio da Silveira (Coordenador)Kádio Francisco Miguel Colzani
Matheus Santos RamosRobson Carlos de Carvalho
DETERMINAÇÃO DA VELOCIDADE LIMITE DE UM CORPO EM QUEDA
Florianópolis, Novembro de 2009
DETERMINAÇÃO DA VELOCIDADE LIMITE DE UM CORPO EM QUEDA
Introdução Histórica Objetivos Fundamentação Teórica Metodologia Coleta de Dados Análise e comparação Conclusão Cronograma Referências
INTRODUÇÃO HISTÓRICA
Galileu Galilei foi pioneiro no estudo da queda livre dos corpos
INTRODUÇÃO HISTÓRICA
Isaac Newton mostrou que nem todos os corpos, lançados de uma mesma altura se deslocam com simultaneidade, pois estão sobre a influência de uma segunda força, proveniente da interação com o ar, que gera uma resistência ao movimento
OBJETIVOS Objetivo geral
Determinar por meio da queda de um corpo a velocidade terminal desse corpo levando em conta a resistência imposta pelo ar atmosférico.
Objetivos específicos
a) construir um aparato experimental; b) simular uma situação de queda de um corpo;c) coletar dados, como: - altura do espaço inicial; - tempo de queda; - velocidade do corpo;d) aplicar as expressões matemáticas;e) analisar os dados coletadosf) comparar os resultados com os do modelo
teóricog) elaborar o relatório
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Os fluidos provocam uma força de resistência ao movimento de
corpos em seu interior
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
F = k . v (1)
A força de resistência do fluido é dada pela equação acima onde:
(k) É uma constante e
(v) A velocidade do corpo
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
A constante (k) considera três fatoresImportantes na resistência de um fluido
(μ ) A densidade do fluido = 1,3 kg/m³(AR)(Cx) Coeficiente aerodinâmico (A) Área transversal do corpo
k = μ. Cx . A (2) 2
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
A força que faz o corpo mover-se de cima para baixo é o seu próprio peso, ou seja a massa do corpo vezes a aceleração da gravidade na terra
F = m.g (3)
O valor de (g) é definido pela lei da gravitação universal elaborada por Isaac Newton
g= 9,8 m/s² (4)
METODOLOGIA
ESTRUTURA
Suporte Principal
Painel de LED’s
Perfil de Alumínio
Tubos
Lançador
Elétrica / Eletrônica
METODOLOGIA
Suporte principal para os LEDs
Painel de LEDs alinhado
Cano de PVC dividido em três parte
Lançador
COLETA DE DADOS
Fazer a ligação do cronômetro e do lançador em suas respectivas fontes de alimentação
Posicionar a esfera de isopor
Liberar o corpo
Obter o intervalo de tempo
Ajustar altura para próxima medida
APRESENTAÇÃO DOS DADOS
Dados coletados nos ensaios realizados
Altura da esfera em relação ao painel de LEDs superior
CABRAL, Fernando; LAGO, Alexandre. Física 1. São Paulo, SP: Harba, 2002.
MALVINO, Albert Paul. Eletrônica. 4.ed. São Paulo, SP: Pearson Maxon Books, 1997.
MAXIMO, Antonio; ALVARENGA, Beatriz. Física. São Paulo, SP: Scipione, 1997.
SOUZA, Uilian Lucas de; PEREIRA Thiago Ramos. Fotodiodos e fototransistores.Escola Técnica de Brasília . Março de 2003. Disponível em:<http://www.etb.com.br/professor/materialdeapoio/transistor.pdf>. Acesso em: 25/08/09.
YONG, Hugh; FREEDMAN, Roger. Sears e Zemansky Física: Mecânica. São Paulo, SP: Pearson Addison Wesley, 2003