Comunicação ticEDUCA júnior 2012 experiência e-lab "Determinação da aceleração da gravidade na Terra"
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Comunicação ticEDUCA júnior 2012 experiência e-lab "Determinação da aceleração da gravidade na Terra" Comunicação ticEDUCA júnior 2012 experiência e-lab "Determinação da aceleração da gravidade na Terra" Document Transcript

  • DETERMINAÇÃO DA ACELERAÇÃO DA GRAVIDADE COM RECURSO AO E-LAB Miguel Cruz, Rita Aguiar, Rúben Reis e Vanislau Mendes Escola Secundária Padre António Vieira a_8396@espav.edu.pt; a_7266@espav.edu.pt; a_7762@espav.edu.pt; a_6938@espav.edu.pt ResumoEsta comunicação tem como objetivo apresentar e discutir uma experiência realizada no e-lab quepermite determinar o valor da aceleração da gravidade. Dos vários ensaios realizados será discutidoapenas um deles, através da realização do respetivo tratamento de dados.Palavras-chave: Inovação, tecnologia, trabalho de projeto, e-lab, aceleração da gravidade.INTRODUÇÃONa realização deste projeto, que conta com cinco participantes envolvidos, quatro alunos eum professor responsável, foi utilizado o laboratório e-lab que se situa no Instituto SuperiorTécnico e é controlado remotamente.Fisicamente a experiência consiste num compartimento cilíndrico de onde foi extraído o ar ede onde é lançada verticalmente para cima uma bola de pingue-pongue, ressaltandodiversas vezes. Durante a realização de um ensaio, que pode ser acompanhada em diretopor vídeo, um sensor situado na parte superior do compartimento efetua leituras periódicasespaçadas por curtos intervalos de tempo, da distância a que dele se encontra a bola.RESULTADOS E DISCUSSÃOPor cada ensaio realizado é gerado um ficheiro de dados a partir do qual se obtém umgráfico que, quando satisfatório, apresenta várias parábolas. No ensaio efetuadoapresentado (gráfico 1), para as três primeiras parábolas, utilizou-se o dobro do valor obtidopara o coeficiente de grau 2 do polinómio de regressão quadrática, como um valoraproximado da aceleração da gravidade. A respetiva média representa o valor maisconfiável.A partir da observação deste gráfico podemos concluir que se obtiveram três parábolassatisfatórias (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 dosdados relativos às três primeiras parábolas.A tabela 1 apresenta os dados obtidos do ensaio realizado e o valor obtido para a aceleraçãoda 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 deaceleração de gravidade de g = 9,5560 ± 1,2048 m.s2 . Tabela 1 - Resultados obtidos. Desvio Erro 2 -2 Ajuste R g/2 g /ms g médio padrão relativo /% 1.ª parábola 0,9993 5,2302 10,4604 0,9044 2.ª parábola 0,9909 4,9284 9,8568 9,556 0,3008 2,56 3.ª parábola 0,9907 4,1756 8,3512 -1,2048REFERÊNCIASE-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 de http://pt.wikipedia.org/wiki/Acelera%C3%A7%C3%A3o_da_gravidade, a 24 de fevereiro de 2012.