A computer-assisted free-fall experiment for the freshman laboratory

Quick, Stuart M.

doi:10.1119/1.15899

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“…Por ser um fenômeno familiar tanto aos alunos do Ensino Médio como do ensino superior, o entendimento do processo de medida se torna mais fácil. A queda livre de um objeto vem sendo estudada há várias décadas [5][6][7][8][9][10][11][12]. Esses trabalhos, voltados ao Ensino de Física, enfatizaram principalmente a determinação da aceleração da gravidade por distintas maneiras e com diferentes graus de precisão utilizando, por exemplo, pulsos elétricos [5], sensoresópticos [6,9,11], som [10] e câmera digital [12].…”

Section: Introductionunclassified

Ilustração de incertezas em medidas utilizando experimentos de queda livre

Coluci

Paulino

Souza

et al. 2013

Rev. Bras. Ensino Fís.

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O conhecimento da incerteza de uma medida é crucial para obter conclusões a partir de resultados experimentais. Erros aleatórios, comuns em experimentos, produzem uma distribuição dos valores medidos que segue o formato gaussiano. Neste trabalho desenvolvemos uma montagem baseada no fenômeno de queda livre para auxiliar na ilustração do conceito de incerteza em medidas. Os tempos de queda de um objeto foram obtidos automaticamente pela placa Arduino e exibidos na forma de um histograma na tela do computador. A visualização do histograma foi feita em tempo real e permitiu verificar o aparecimento do aspecto gaussiano à medida que repetições do experimento eram realizadas.

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Section: Introductionunclassified

Ilustração de incertezas em medidas utilizando experimentos de queda livre

Coluci

Paulino

Souza

et al. 2013

Rev. Bras. Ensino Fís.

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Bridging the Conceptual Gap Between Free Fall and Drag-Dominated Regimes

Obaldía

Miller

Wittel

et al. 2016

The Physics Teacher

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Some misconceptions about physics are hard to change. For example, students continue to believe that heavier objects fall faster than light ones, even after a year of physics instruction. Physics misconceptions are persistent. Light objects do fall more slowly if their size-to-weight ratio is sufficient for drag to be appreciable. Motion through a viscous medium is an advanced topic and students are asked to hold their curiosity until they take a more advanced course. Most never will. We suggest that the idea that heavier objects fall faster (or lighter objects fall slower) is a reasonable approximation that people develop from observing the world around them. We also suggest that discussing drag qualitatively at the outset may allow students to reconcile what they learn in physics class with a concept formed in early childhood. This approach asks students to modify their concept rather than discard it. In this paper we present a simple physics lab experiment that can be performed with readily available equipment and which bridges the gap between the domains of constant velocity and constant acceleration free fall. It is motivated by a lab experiment described in Paul Robinson's laboratory manual.

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A computer-assisted free-fall experiment for the freshman laboratory

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Ilustração de incertezas em medidas utilizando experimentos de queda livre

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