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Tipologia: Trabalhos
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DATA E HORA DA REALIZAÇÃO DA PRÁTICA: 29 / 07 /2020 ÀS 16 : 00 h
No procedimento foram usados dois corpos com massas m 1 e m2, equivalentes a 12,5g e 37,5g, respectivamente. Inicialmente, o pêndulo foi tirado da sua posição de equilíbrio, com um ângulo de 10°, sendo utilizado um cronômetro com o intuito de entender o tempo necessário para que o pêndulo realize 10 períodos. Além disso, diferentes medidas de fio foram utilizadas para entender a relação entre o período e o comprimento. L (cm) θ (graus) m (gramas) 10 T (s) T (s) 𝑻𝟐^ (𝒔𝟐) 20 15 ,0 12,5 8,7 0 8,8 0 8,9 0 8,8 0 0,8 0 40 15 ,0 12,5 12,6 12,5 12,7 12,6 1,6 0 60 15 ,0 12,5 15 ,0 14,9 15,1 15 ,0 2, 80 15 ,0 12,5 17,1 16,9 18,1 17,4 3, 100 15 ,0 12,5 19 ,0 19,1 18,7 18,9 4, 120 15 ,0 12,5 21,1 21,1 21 ,3 21,2 4, 140 15 ,0 12,5 22,9 22,7 22,8 22,8 5, Tabela 4. Após esse procedimento, foi testada a influência da amplitude sobre o período do pêndulo, utilizando 2 ângulos diferentes – 15 e 10 graus, respectivamente. L (cm) θ (graus) m (gramas) 1 0 T (s)^ T (s) 100 15 ,0 12,5 19,0 19,1 18,7 18, 100 10 ,0 12,5 19,1 18,9 19,1 19, Tabela 4. Por fim, foi verificada a influência da massa sobre o período do pêndulo, utilizando 2 massas diferentes – 12,5g e 37,5g; respectivamente. L (cm) θ (graus) (^) m (gramas) 10 T (s) (^) T (s) 100 10 ,0 12,5 19,1 18,9 19,1 19, 100 10 ,0 37,5 19,2 19,3 19,4 19, Tabela 4.
Na segunda parte do procedimento, os alunos fizeram o esboço do gráfico de T em função de L e o gráfico de T^2 em função de L Gráfico 4. Gráfico 4. 0 0, 1 1, 2 2, 3 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,
0 0, 1 1, 2 2, 3 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1, Período (s^2) Comprimento do fio (m)
5. Determine o valor de “g” a partir do gráfico 𝑻𝟐^ x L (indique os valores numéricos utilizados nos cálculos) 𝑔 =
6 − 0 , 78 1 , 3
5 , 22 1 , 3
g = 9,8313 m/s^
6. Qual o peso de uma pessoa de massa 72,00 kg no local onde foi realizada a experiência? O peso será a massa vezes a gravidade, portanto: P= 75 * 9, P= 737,3475 N 7. Qual o peso da pessoa da questão anterior na lua? Considerando a gravidade da lua como 1,62 m/𝑠^2 : P= 75 * 1,62 = 121,50 N 8. Compare o valor médio de T obtido experimentalmente para L = 100cm com o seu valor calculado pela fórmula T = 2π (^) √ 𝑳 𝒈 (use g = 9,81 𝒎/𝒔𝟐 ). Comente Valor encontrado para 120 cm foi de 21,2 segundos; 𝑇 = 2 ∗ 3 , 1415 ⋅ √ 2 , 10 9 , 81
T= 2,90 segundos Os valores foram muito próximos, comprovando empiricamente a veracidade dessa fórmula.
9. Discuta as transformações de energia que ocorrem durante o período do pêndulo Quando o pendulo é solto a uma determinada elevação, ele tem energia potencial gravitacional máxima; assim que ele começa a entrar em movimento, toda a energia que era potencial se transforma em cinética, por conta da conservação de energia mecânica, tendo no ponto de repouso energia cinética máxima e potencial mínima. Após esse momento, a energia cinética passa se transformar em potencial, perpetuando, dessa forma, o movimento. 10. De acordo com o valor de g encontrado experimentalmente nesta prática, qual seria o comprimento para um período de 1,8s? T = 2 𝜋 ⋅ (^) √ 𝑙 𝑔 5 = 2 * 3,1415 * √ 𝑙 9 , 8313 5 = 6,2830 * √ 𝑙 9 , 8313 0,7957= (^) √ 𝑙 9 , 8313 0,6331= 𝑙 9 , 8313 L= 6,2241 m CONCLUSÃO Portanto, pode-se concluir que as leis do pêndulo simples são consistentes e condizem os resultados experimentais, demonstrando que o período de oscilação do pêndulo depende apenas do comprimento do fio quando se oscila em pequenos ângulos. Além disso, foi possível calcular a gravidade local apenas utilizando o pêndulo e a relação do período de oscilação e o comprimento do fio utilizado.
