UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ
DEPARTAMENDO DE CIÊNCIA EXATAS E TECNOLÓGICAS
CURSO
PÊNDULO SIMPLES
Jéssica Santana Ferreira dos Anjos (201711595)
ILHÉUS – BAHIA
2018
Prepare-se para as provas
Estude fácil! Tem muito documento disponível na Docsity
Ganhe pontos para baixar
Ganhe pontos ajudando outros esrudantes ou compre um plano Premium
Guias e Dicas
Prepare-se para as provas
Estude fácil! Tem muito documento disponível na Docsity
Encontrar documentos
Prepare-se para as provas com trabalhos de outros alunos como você, aqui na Docsity
Encontra documentos específicos para os exames da tua universidade
Encontra documentos específicos para os exames da tua universidade
Videoaulas
Prepare-se com as videoaulas e exercícios resolvidos criados a partir da grade da sua Universidade
Quiz
Responda perguntas de provas passadas e avalie sua preparação.
Ganhe pontos para baixar
Ganhe pontos ajudando outros esrudantes ou compre um plano Premium
Determinação do Período e da Aceleração da Gravidade em um Pêndulo Simples, Trabalhos de Física
Relatório de experimento em laboratório
Tipologia: Trabalhos
2019
1 / 11
Esta página não é visível na pré-visualização
Não perca as partes importantes!
Documentos relacionados
Pré-visualização parcial do texto
Baixe Determinação do Período e da Aceleração da Gravidade em um Pêndulo Simples e outras Trabalhos em PDF para Física, somente na Docsity!
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ
DEPARTAMENDO DE CIÊNCIA EXATAS E TECNOLÓGICAS
CURSO
PÊNDULO SIMPLES
Jéssica Santana Ferreira dos Anjos (201711595)
ILHÉUS – BAHIA
Jéssica Santana Ferreira dos Anjos (201711595)
PÊNDULO SIMPLES
Relatório apresentado como parte dos critérios de avaliação da disciplina CET 171
- Física II. Turma: T02. Dia de execução do experimento: 01/09/2018.
Professora: Fabiane de Jesus
ILHÉUS – BAHIA
1 INTRODUÇÃO
Neste experimento iremos abordar o estudo de oscilação, um dos fenômenos fundamentais na física. As oscilações dizem respeito à vibração que se encontra ao passo que ondas estão associadas à propagação. As oscilações são detectadas em diversos campos da física. E um exemplo dos sistemas vibratório que contem essas características e que foi o experimento em questão, que é o pendulo simples.
Este pêndulo é composto por um cordão inextensível com um comprimento (𝐿) e que na extremidade tem uma massa (𝑚), no caso um corpo de dimensões desprezível, mais precisamente um ponto material, logo uma extremidade do fio está presa à massa e a outra em um ponto fixo (imagem A).
Fonte: Ciência Mão (Imagem A) O movimento corpo descreve um arco de circunferência. A componente do peso, tangencial ao deslocamento é à força de restauração desse movimento, porque age no corpo de modo a trazê-lo de volta à sua posição central de equilíbrio. A componente do peso, perpendicular ao deslocamento é equilibrada pela tração exercida pelo fio, de modo que a resultante das forças é dada pela equação (1).
𝐹 = −𝑚𝑔. 𝑠𝑒𝑛𝜃 (1) Além disso, através do comprimento do fio e da gravidade é capaz de encontramos a o período por meio da equação (2).
2 OBJETIVOS
Estudar o movimento harmônico de um pêndulo simples, determinando o período do mesmo para diferentes comprimentos. Determinar a aceleração local da gravidade através da equação para o período, utilizando cálculos diretos envolvendo a fórmula do período.
3 MATÉRIAIS E MÉTODOS
3.1 MATÉRIAIS Esta experiência foi realizada com um pêndulo construído em um suporte universal. O período de oscilação foi medido com um cronômetro. Foi usada também uma trena para medir os comprimentos e a diferença entre os dois comprimentos do fio.
3.2 MÉTODOS Foi montado um pêndulo simples através de um suporte universal, em seguida com um auxílio de uma trena foi medida o comprimento da corda, que umas das extremidades estava presa à massa e a outra em uma extremidade fixa no suporte. Logo em seguida foi ajustado o cronômetro digital, fizemos dez medições como testes para saber a incerteza instrumental do equipamento e só depois aplicar o experimento com o pêndulo. Com o cordão em tamanho maior foi iniciado o movimento periódico do pêndulo, no qual, foram coletado os dados dos tempos de cada oscilação, que no total foram dez oscilações em uma amplitude de cinco graus em um comprimento médio de 1,3742 metros de fio, e este mesmo procedimento foi aplicado em um comprimento menor que foi em média de 0,4442 metros de cordão.
A partir disso, calculamos os períodos, gravidade, suas incertezas os erros relativos, desvio padrão, medias, desvio padrão do valor médio e a incerteza padrão.
A incerteza da trena tem na mesma com o valor de 0,0005m, ou seja, não foi necessário fazer nenhum calculo.
Os dados coletados na tabela abaixo (tabela 2 e 3) são das oscilações e dos seus respectivos tempos medidos pelo cronômetro digital, em uma amplitude de cinco graus e comprimento médio do cordão de LG (comprimento maior do cordão) e LP (comprimento menor do cordão), são respectivamente de 1,3742m e 0,4442m, para que fossem feita as análises e seus devidos cálculos.
Tabela 2. Coleta de dados para realizar os cálculos com o cordão maior LG TG II n
(𝐿 ± 0 , 005 ). 10 −^1 𝑚 (𝑇 ± 0 , 02 ). 10 −^1 𝑠
(^1) 1,373 2,33x 101 (^2) 1,375 (^) 2,33x 101 (^3) 1,374 (^) 2,35x 101 (^4) 1,375 2,34x 101 (^5) 1,374 2,37x 101 Fonte Elaborada pelo autor Tabela 3. Coleta de dados para realizar os cálculos com o cordão menor LP TP II n
(𝐿 ± 0 , 005 ). 10 −^1 𝑚 (𝑇 ± 0 , 02 ). 10 −^1 𝑠
(^1) 0,444 (^) 1,31x 101 (^2) 0,446 1,33x 101 (^3) 0,443 1,22x 101 (^4) 0,444 (^) 1,29x 101 (^5) 0,444 (^) 1,31x 101 Fonte Elaborada pelo autor
Através dos dados acima foi calculado os valores da média, desvio padrão, desvio padrão do valor médio, incerteza padrão, tempo médio e aceleração da gravidade.
Para o auxílio dos resultados fizemos o uso das seguintes equações:
Média: “é dada através da soma de todos os valores obtidos, dividido pelo total de valores”.
𝑥̅ = 𝑛^1 ∑ 𝑥𝑖 (4)
𝑛
𝑖= Desvio Padrão: “é uma medida de dispersão usada com a média. Mede a variabilidade dos valores à volta da média”:
𝐷𝑉 = √ 𝑁 − 1^1 ∑(𝑥̅ − 𝑥𝑖) 2
𝑁
𝑖=
Desvio Padrão do Valor Médio: “indica a precisão da medida nos casos em que as incertezas são devidas a erros aleatórios” 𝐷𝑉𝑃𝑀 = DV √n^
Incerteza Padrão: “incerteza do resultado de uma medição expressa como um desvio padrão” 𝐼𝑃 = √𝐼𝐼² + 𝐷𝑃𝑉𝑀² (7) Tempo médio: é dada através da média, pela quantidade de medições.
𝑇 = 𝑥̅𝑛 (8) Aceleração da gravidade: “é uma consequência da curvatura formada no espaço-tempo do objeto sólido”.
𝑔 = 4𝜋²𝐿̅𝑇² (9) Assim com as equações (4), (5), (6), (7), (8) e (9) tivemos os resultados conforme seguem na Tabela 4.
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Ao longo desse experimento foi possível observar que, todos os valores na medição dos L e do T no momento do experimento foram fundamentais para de obter os resultados corretos ou mais próximos do esperado. Além disso, vale salientar que os erros obtidos nessas duas medidas da aceleração gravitacional, foram muito pequeno o que nos fez levar a resultados bem próximos do real.
Além disso, o movimento harmônico simples só pode ser aplicado em pequenas amplitudes como foi o caso desse experimento o ângulo em questão foi de cinco graus.
Além do mais, outros fatores que podem ter comprometido o resultado do experimento foram:
O atrito do fio com a bancada; O paralelismo do fio que não foi mantido e que às vezes oscilava para os lados; A visão frontal, que por mais que esteja de frente para o equipamento, o ângulo em diferentes momentos que soltavam o pendulo, poderia dar uma pequena diferença no período e tempo de oscilação, porém por ser mínimo, não houve muita interferência nos resultados esperados. No entanto os resultados foram satisfatórios.
6 REFERÊNCIAS
Física, Física Experimental 2. Disponível em: Acesso de 01 de setembro de 2018 a 19 de setembro de 2018.
Incerteza de medições. Disponível em: . Acesso em 16 de setembro de 2018.
Valor Mais Provável de uma Grandeza. Disponível em: . Acesso em 15 de setembro de 2018
Desvio padrão. Disponível em: . Acesso em 17 de setembro de 2018
Significados, Significado de gravidade. Disponível em: . Acesso em 11 de setembro de 2018
DESVIO PADRÃO. Disponível em: . Acesso em 16 de setembro de 2018.
Ciência Mão, Pêndulo Simples. Disponível em: . Acesso em 18 de setembro de 2018.