Projeto Final

RESUMO

O presente relatório descreve as práticas realizadas na matéria de Física Computacional II, tem como objetivo o estudo do movimento de Queda de corpos e a influência do ar na resistência ao movimento com o uso do sistema embarcado arduino.

OBJETIVOS

                                                                                                     

·         Estudar o movimento de um corpo em queda.

·         Construção de gráficos com o uso do arduino.

INTRODUÇÃO

A queda dos corpos é objeto de estudo da física desde a Grécia antiga. Aristóteles acreditava que a massa dos corpos determinava o tempo de queda dos mesmos, uma ideia que surge do senso de comum ao observamos uma folha de papel em queda e um martelo, a primeira hipótese levantada por qualquer leigo é que a massa dos corpos determina qual chega primeiro ao chão.

Essa ideia foi abandonada somente com os estudos de Galileu Galilei, que não aceitou o senso comum como resposta e quis mostrar através de um procedimento controlado que a massa dos corpos não influencia no tempo de queda, e que na realidade o que estaria causando esta diferença era a resistência do corpo em queda com o ar.

Logo Galileu conseguiu mostrar que a razão entre a altura e o tempo ao quadrado nos dava a aceleração sofrida pelo corpo devido a ação da gravidade.

DESENVOLVIMENTO

Materiais Utilizados

·         Placa arduino uno

·         Trena

·         Sensor de distância ultrassônico

·         Placa de madeira plana

·         Placa de Isopor.

Procedimento Experimental

Para realizar esse experimento, foi utilizado uma mesa como suporte para a placa arduino, Posicionamos a placa com o sensor instalado e conectada ao computador para obtenção dos dados. Para obtenção do gráfico através do sensor arduino e da ide, foram realizados procedimentos: o primeiro utilizando a placa de isopor que foi posicionada próximo ao sensor, com uma distância entre 3 e 8cm, após observar que o gráfico produzido interativamente através do plotter serial da ide do arduino estabilizou, soltamos o objeto. O gráfico é então obtido de forma interativa.  Repetimos o procedimento para a placa de madeira. O que pode ser visualizado no vídeo a seguir.

CONCLUSÃO

O relatório abordou de forma clara o conceito de queda dos corpos e a resistência do ar, este que traz consigo um conceito de movimento retilíneo uniforme. Os gráficos conseguiram traduzir com razoabilidade aquilo que o movimento de queda livre exigia, portanto, pequenos erros ou desvios de valores foram percebidos. Inclusive no comparativo entre os gráficos notamos que o gráfico do isopor apresenta uma curvatura mais suave, enquanto que o da placa de madeira apresenta uma curvatura mais acentuada, isto ocorre devido à resistência do ar, esta resistência é causada devido a uma força resistiva, conhecida como força de arrasto. Para determinarmos esta força é necessário levarmos em consideração fatores como a forma do objeto e a densidade.

O experimento cumpre o objetivo de demonstrar como a resistência do ar influência na queda dos corpos.