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Relatorio de experiencia laboratorial
Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas
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Relatorio Laboratorial N °.
Pêndulo simples
Autores:
Elliot André Fernando Chiluvane
Crescência Elson Guila
Docente: Mestre Alexandre Fernando Dambe
Maputo, Abril de 2023
1. Introdução Teórica
O presente trabalho laboratorial, tem como tema “Pêndulo simples”, que tem como
principal objectivo apresentar demonstrações por meio de formulas, figuras e tabelas para
melhor compreensão dos resultados obtidos no laboratório com o auxilio de alguns
materiais ou instrumentos mais utilizados (pêndulo simples, o cronometro e a fita métrica)
tratando-se objectivamente do cálculo da aceleração de gravidade. Tratando-se de um
pêndulo simples a sua trajetória pode ser descrita aplicando a segunda Lei de Newton, com
a descrição pormenorizada dos procedimentos realizados no laboratório, tendo como foco a
obtenção do período de oscilações do pêndulo simples para 5 comprimentos diferentes,
aplicando-se a teoria de erros.
2. Objectivos da experiência
Determinar a aceleração da gravidade mediante o estudo do movimento de um pêndulo
simples.
Aplicar a teoria de erros.
3. Materiais e Métodos
O pêndulo simples (figura 1) é um sistema composto por
um fio inextensível, preso a um suporte, cuja extremidade
contém um corpo de dimensões desprezíveis, que pode
movimentar-se livremente. O corpo usado na experiencia
possui 135g de massa.
Quando o instrumento está parado, ele permanece em
uma posição fixa. Deslocar a massa presa na ponta do fio
para determinada posição faz com que haja uma oscilação
em torno do ponto de equilíbrio.
Numa determinada posição do pêndulo temos duas forças
atuando sobre o objeto: a tração da corda e a força peso.
Figura 1 : Pêndulo simples
Para começo da experiencia foi deslocada o corpo presente no fim do fio ate uma certa
distancia para poder cronometrar o tempo que o corpo em causa leva a dar uma volta
completa em torno do eixo ou seja um deslocamento simétrico em torno de um ponto.
O cronómetro (figura 2) é basicamente um
instrumento para medir o tempo.
É um relógio de precisão que se usa para medir
fracções de tempo bastante pequenas. Ao contrário
dos relógios tradicionais que se utilizam para medir os
minutos e as horas que regem o tempo quotidiano, os
cronômetros costumam ser usados em competições
desportivas e na indústria para ter um registo de
fraçõespar temporais
Figura 2: Cronómetro
↔ g =
4 π
2
×l
2
Para calcular o tempo das oscilações em torno do eixo já mencionado acima usou-se o
instrumento cronómetro destacando mais uma vez que o corpo usado possui 135g de
massa. Para de seguida determinar o período, tal que:
t
n
Onde:
Periodo
t −¿Tempo de oscilações
n – Numero de oscilações
Teoria de erros
Quando se mede uma grandeza física diversas vezes, nem sempre os valores obtidos são
coincidentes. O valor mais provável da grandeza é a media aritmética dos valores
encontrados, logo quanto maior for o numero de medições efectuadas de uma grandeza
mais próxima do valor exacto esta o valor mais provável encontrado.
Onde, o erro absoluto é o modulo da diferença entre o valor encontrado e o valor exacto e
o erro relativo é o coeficiente entre o erro absoluto e o valor exacto.
Eab =
Er
erro absoluto
valor exacto
(5)
Erro percentual: se multiplicarmos o erro relativo por 100% obtemos o erro relativo
percentual.
Ep =
erro absoluto
valor exacto
Ep ( % )=
∆ x
x
Cálculos representativos :
Partindo de principio que todas as tabelas mais abaixo que apresentam os resultados das
medições possuem o mesmo processo, desde o calculo do período até a aceleração da
gravidade, variando apenas o comprimento do fio distribuído em cinco tabelas estão aqui
presentes alguns cálculos para melhor entendimento de como foram obtidos os resultados.
1. Período – (T)
t
n
=2,64 s
eixo e n é o numero de oculações, n=10. Foram medidas o período de todos os
comprimentos depois de se obter o tempo, seguindo o mesmo processo a cima.
2. Média de tempo e Período
Tempo : t =
∑
t
s
∆ t =
∑
=0,51 s
Período: T =
∑
s
∑
=0,042 s
3. Aceleração de gravidade
Foram feitos os cálculos para cada tabela de cada comprimento do fio tendo em cada par
de valores L vs T. Calculando-se também o valor médio.
Como já antes deduzido:
g =
4 π
2
×l
2
a) Exemplo: aceleração de gravidade para l =1,63 m e T =¿2,53s
g =
4 π
2
×l
2
4 π
2
× 1,63 m
2
64,28 m
6,4 s
2
= 10 m / s
2
Média
g =
∑
g
=9,8 4 m / s
2
∆ g =
∑
=0,38 m / s
2
NB: A referência para esses exemplos é a primeira tabela.
4.3. Tabela 3: Dados: L3 = 1,43m m = 135g = 0,135kg n=
n
t
s
s
g
m / s
Média 23,431 2,3431 10,27 0,24 0,024 0.
t − Ep ( %)=
∆ t
t
T − Ep ( % )=
g − Ep ( % )=
∆ g
g
4.4. Tabela 4: Dados: L4 = 1, 33m m = 135g = 0,135kg
n=
n
t
s
s
g
m / s
Média 22,59 2,259 10,27 0,01 0.001 0,
t − Ep ( %)=
∆ t
t
T − Ep ( % )=
g − Ep ( % )=
∆ g
g
4.5. Tabela 5: Dados: L5 = 1,23m m = 135g = 0,135kg
n=
n
t
s
s
g
m / s
Média 21,83 2,182 10,19 0,048 0,005 0,
t − Ep ( %)=
∆ t
t
T − Ep ( % )=
g − Ep ( % )=
∆ g
g
6. Bibliografia
Interamericano.
edicion.
