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Fisica Experimental I - Pêndulo Simples, Manuais, Projetos, Pesquisas de Física

Experimento Pêndulo Simples Resultados

Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas

2019

Compartilhado em 23/09/2019

Artuyama
Artuyama 🇧🇷

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bg1
A seguir, os dados obtidos no experimento:
Tabela 1 Dados experimentais obtidos do pêndulo.
Medida
L1(𝑐𝑐𝑐𝑐)
L(cm)
T
10(𝑠𝑠)
T(s)
1
41,5
42,8
12,94
1,29
2
67,5
68,8
16,38
1,64
3
102,5
103,8
20,19
2,02
4
129,8
131,1
22,77
2,28
5
161,0
162,3
25,01
2,50
A partir desses dados, é possível calcular o valor da aceleração gravitacional
local.
Da teoria, têm-se que
< T >= <g>
<L>.
Daí vem que
< g >= 2<L>
<T>2.
Assim, calculando a propagação de erros g = ∂g
∂LL+∂g
∂TT, temos que
g = 2
T2L+2
T3< L > T.
O erro instrumental na medida do comprimento 𝐿𝐿1 é dado pela metade do
menor comprimento na escala do instrumento de medida utilizado, no caso a
trena milimetrada. Portanto ∆𝐿𝐿1= 0,5 mm. Já na aferição da medida do raio r,
o erro foi dado por r = 0,02 𝑐𝑐m. Portanto, dado que L=L1+r, temos
que: L = 0,52 mm 0,5 mm é o erro medido no comprimento do pêndulo já
considerando o raio da esfera e respeitando-se o número de algarismos
significativos.
O erro T considerado está relacionado aos reflexos humanos, de
aproximadamente 0,1 segundos para disparar o cronômetro e de 0,1 segundos
para pará-lo. Portanto, temos T
10 = 0,2 s na aferição de 10 oscilações. Para o
período, como < T >= <T10>
10 , temos T = ∆T10
10 = 0,02 s.
Nesse caso: g = 2
2,5025x10−4 +2
2,503161,0x10−2x0,02 0,17 m
s20,2 m
s2 .
Portanto, < g >= 4π2
<T>2< L > ±g. Assim:
pf2

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Baixe Fisica Experimental I - Pêndulo Simples e outras Manuais, Projetos, Pesquisas em PDF para Física, somente na Docsity!

A seguir, os dados obtidos no experimento:

Tabela 1 Dados experimentais obtidos do pêndulo. Medida L 1 (𝑐𝑐𝑐𝑐)^ L(cm) T 10 (𝑠𝑠)^ T(s) 1 41,5 42,8 12,94 1, 2 67,5 68,8 16,38 1, 3 102,5 103,8 20,19 2, 4 129,8 131,1 22,77 2, 5 161,0 162,3 25,01 2,

A partir desses dados, é possível calcular o valor da aceleração gravitacional local.

Da teoria, têm-se que

< T >= 2π� .

Daí vem que

< g >= 4π^2 2.

Assim, calculando a propagação de erros ∆g = � ∂g∂L� ∆L + � ∂g∂T� ∆T, temos que

∆g = 4π^

2 T^2 ∆L +^

8π 2 T^3 < L >^ ∆T.

O erro instrumental na medida do comprimento 𝐿𝐿 1 é dado pela metade do menor comprimento na escala do instrumento de medida utilizado, no caso a trena milimetrada. Portanto ∆𝐿𝐿 1 = 0,5 mm. Já na aferição da medida do raio r, o erro foi dado por ∆r = 0,02 𝑐𝑐m. Portanto, dado que ∆L = ∆L 1 + ∆r, temos que: ∆L = 0,52 mm ≈ 0,5 mm é o erro medido no comprimento do pêndulo já considerando o raio da esfera e respeitando-se o número de algarismos significativos.

O erro ∆T considerado está relacionado aos reflexos humanos, de aproximadamente 0,1 segundos para disparar o cronômetro e de 0,1 segundos para pará-lo. Portanto, temos ∆T 10 = 0,2 s na aferição de 10 oscilações. Para o período, como < T >= <T 1010 >, temos ∆T = ∆T 1010 = 0,02 s.

Nesse caso: ∆g = 4π

2 2 , 502 5x

−4 (^) + 8π^2 2 , 503 161,0x

−2x0,02 ≈ 0,17 m s^2 ≈^ 0,^

m s^2.

Portanto, < g >= 4π

2 2 < L > ±∆g. Assim:

< g >=

4 π^2 2,50^2 1,61 ± 0,

m s^2 ≈^ 10,2 ± 0,

m s^2

Além desse processo, foi utilizado o processo de regressão linear, de modo a determinar a melhor reta que passa pelos pontos coletados. Para tanto, dado

que < T >^2 = 4π^

2 < L >, obtém-se o coeficiente^ m =^

4π 2 e, assim,^ < g >=^

4π 2 m.

Figura 1 Gráfico da regressão linear realizada. O eixo X representa o comprimento L, em metros; o eixo Y representa 𝑇𝑇 2 , em 𝑠𝑠 2_._

O coeficiente angular da reta obtida foi m = 3,87623 ± 0,0715 𝑠𝑠^

2 𝑚𝑚. De

< g >= 4π^

2 m temos que^ ∆g =^

4π 2 m 2 ∆m. Então:

< g >= 4 π^2 3,87623 ±^

4 π^2 3,87623^2 0,0715^ ≈^ 10,2 ± 0,

m s^2

0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1, 1

2

3

4

5

6

7

Y Axis Title

X Axis Title

B Linear Fit of Data1_B