Baixe experimentos roteiro e outras Trabalhos em PDF para Física Experimental, somente na Docsity!
Departamento de Engenharia Química
Professora Renata Hack
Roteiro 1 – Pêndulo Simples
Física experimental módulo especial
Alunos:
Pêndulo Simples
Objetivo do experimento
Mostrar que o período de um pêndulo simples é independente da massa e é diretamente
proporcional a √^
l g (^). Calcular a aceleração da gravidade e mostrar que o período de oscilação não depende da massa.
Teoria
Um pêndulo simples é formado por um objeto de massa (m) que pode oscilar em torno de um ponto de equilíbrio, suspenso por um fio de comprimento (l). O pêndulo oscila com um período (T), que, para pequenas amplitudes (< 10°), pode ser aproximado por:
T = 2 π
l
g
y=ax+b Equação da reta a= coeficiente angular b- coeficiente linear
Material Utilizado
- Tripé com uma haste longa (o aluno pode montar sistema para fixar a corda do pêndulo que for mais adequado ao seu cotidiano);
- Pêndulo simples (consiste de uma corda fina presa a um objeto de massa x) com duas massas diferentes;
- Sistema de regulagem de comprimento;
- Régua;
- Cronômetro.
Descrição do Experimento
Monte o sistema conforme a Figura 1. Certifique-se de o equipamento esteja nivelado. Figura 1 – (a) Esquema de um pêndulo simples e (b) Esquema de um pêndulo simples com diagrama de forças.
Departamento de Engenharia Química
Professora Renata Hack
Roteiro 1 – Pêndulo Simples
Física experimental módulo especial
Alunos:
Fonte: Halliday (2015). Comece medindo a massa m e ajuste o comprimento do fio que suspende esta massa de modo que esta distância entre o ponto de suspensão do pêndulo e a extremidade inferior do pêndulo seja de aproximadamente 1,5 m. Este será o seu comprimento inicial.
Desloque o pêndulo da sua posição de equilíbrio por um pequeno ângulo
(aproximadamente 10°) e solte-o. Meça o tempo que o pêndulo leva para realizar 10 oscilações completas. Repita este procedimento por 5 vezes e anote seu resultado na Tabela 1.
Calcule o período e a frequência e complete a Tabela 1.
Desloque o pêndulo de uma grande amplitude e repita o procedimento anterior.
Compare seus resultados e discuta.
Deixe o pêndulo oscilar e anote o tempo necessário para que o pêndulo oscile 10 vezes.
Repita este procedimento 5 vezes e anote na Tabela 2. Calcule o período e a frequência de oscilação e obtenha o valor médio. Anote os seus dados na Tabela 2.
Use o sistema de regulagem e diminua o comprimento do pêndulo em 20cm. Solte o
pêndulo usando a mesma amplitude anterior e anote, para cada comprimento, o tempo gasto para 10 oscilações completas.
Complete a Tabela 2 e obtenha o período e frequência da oscilação
Substitua a massa do pêndulo por um massa maior (use a esfera) e repita todo o
procedimento anterior. Anote todos os dados na Tabela 3.
Análise dos dados e discussão
- Com base nos dados da Tabela 1, discuta os valores encontrados para a frequência e o período de oscilação. Explique o seu resultado considerando a amplitude da oscilação. Existe alguma relação entre a amplitude e o período de oscilação? Explique.
- O que ocorre com o período do pêndulo quando diminuímos seu comprimento?
- A partir dos dados da Tabela 2, faça um gráfico de T^2 em função do comprimento do fio e trace a melhor reta que se ajusta a esses dados.
Departamento de Engenharia Química
Professora Renata Hack
Roteiro 1 – Pêndulo Simples
Física experimental módulo especial
Alunos:
Departamento de Engenharia Química
Professora Renata Hack
Roteiro 1 – Pêndulo Simples
Física experimental módulo especial
Alunos:
Data da aula: 14/08/
Aula disponibilizada para realização do experimento e esclarecimento de dúvidas:
Entrega do relatório experimental: 26/10/2020 (o relatório pode ser feito em dupla)
