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Relatório - Pêndulo Simples, da disciplina de Física Experimental I
Tipologia: Trabalhos
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Aluno: Thiago Cavalcante Alves Matrícula : 36351 9 Curso: Engenharia de Alimentos Turma: 03 Professor: Saulo Davi Soares e Reis Disciplina: Física Experimental
O pêndulo simples é um sistema mecânico caracterizado por um corpo (massa) presa a um fio inextensível, flexível e de massa dispensável que se movimenta em torno de um eixo fixo. Sistemas periódicos como o pêndulo simples e o oscilador massa-mola pertencem aos Movimentos Harmônicos, tais sistemas são caracterizados por não haverem neles forças dissipativas, tais como o atrito e arraste, isto é consequência de forças restauradoras, que restauram o movimento ao seu equilíbrio. Efetivamente, pode-se afirmar, que o movimento oscilatório se deve às forças peso e tração exercida no sistema. No ponto mais alto do movimento as forças exercidas são: (T) - Tração exercida pelo fio, (Py) - componente vertical da força peso, (Px) - componente horizontal da força peso. Nesse caso, as força a tração e a componente vertical do peso se anulam e a força resultante é o componente horizontal do peso. Fig.
1 - Dos resultados experimentais é possível concluir que os períodos independem das massas? Justifique. R - Sim, mesmo com massas diferentes o período praticamente não varia 2 - Dos resultados experimentais o que se pode concluir sobre os períodos quando a amplitude passa de 10º para 15º? Justifique. R – A amplitude não interfere no período, pois mesmo com diferentes angulações o valor do período praticamente não varia. 3 - Dos resultados experimentais o que se pode concluir sobre os períodos quando a amplitude passa de 10º para 15º? Justifique. R - Uma hipérbole. Como o período é definido por: T = 2, como o valor da aceleração da gravidade é constante, tem-se que, à medida que se aumenta L, T cresce de acordo com a raiz da razão entre L e g, ou seja, T² cresce linearmente com L e T cresce à medida que a raiz quadrada de L aumenta. 4 - Idem para T² x L. Explique. R - Da fórmula T = 2 pode-se concluir que T² = 4 , assim, T² cresce linearmente relacionado à L. 5 - Determine o valor de “g” a partir do gráfico T² x L (indique os valores numéricos utilizados nos cálculos). Gráfico 2 : O gráfico acima é referente a T^2 (s^2 ) , ocorreu um erro com a primeira ordenação do eixo Y, por favor descosiderar Gráfico 1
R – Utilizando a formula 𝑇^2 = 4 .𝜋 𝑔 L e substituindo T² = 0,77, π = 3,14, e L = 20cm. 0 , 77 =
. 0 , 2 , converte-se 20cm para metros resultando em 0,2m, 0,77g = 4x9,859 4 x0,2, g = 39,4384/0, g = 10,24m/s² 6 - Qual é o peso de uma pessoa de massa 70,0 kg no local onde foi realizada a experiência? R - 70 x 10,24 = 716,8 N 7 - Qual o peso da pessoa da questão anterior na lua? R – Assumindo a gravidade da lua como 1,62 m/s². P= 70 x 1,62, P = 11 3, 8 - Compare o valor médio de T obtido experimentalmente para L = 120 cm com o seu valor calculado pela fórmula T = 2 π √L/g (use g = 9,81 m/s2). Comente. R- Substituindo os valores ficamos com T = 2 𝑋 3 , 14 √ 1 , 2 9 , 81 converte-se 120cm para 1,2m T^2 = 6 , 282 √ 0 , 1223242 , eleva-se os dois lados da equação por 2, T^2 = 39,4384x0,1223 24 T^2 = 4,82, os resultados se diferenciam em uma casa decimal, possivelmente um erro na execução da operação ou na aproximação dos números decimais 9 - Discuta as transformações de energia que ocorrem durante a oscilação do pêndulo. R - Quando o pêndulo está no ponto mais alto, com a maior angulação possível, energia potencial máxima e energia cinética nula, quando o pêndulo atinge o eixo vertical os papeis são trocados e a energia cinética é máxima e energia potencial é nula. 10 - De acordo com o valor de g encontrado experimentalmente nesta prática, qual seria o comprimento do pêndulo para ter um período de 3s? R - 3 = 2X 3 , 14 √ L 10 , 24
L 10 , 24
L 10 , 24
10 , 24 L = 9 x 10 , 24 / 39 , 4384 L= 2, RESULTADOS E DISCURSSÕES Conclui-se que o estudo do movimento de um pêndulo possibilita a descoberta do valor de grandezas como a gravidade. Salienta-se, que ficou claro que o período de um pêndulo não depende da massa ou da amplitude, mas sim do comprimento do fio. Por fim, podem ter sido realizado possíveis erros na execução da experiencia e na aproximação de números decimais, assim com os fatores externos podem ter contribuído negativamente nos valores.
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/pendulo-simples.htm https://www.infopedia.pt/$pendulo#:~:text=Um%20p%C3%AAndulo%20%C3%A9%20qualquer %20corpo,%C3%A9%20independente%20da%20sua%20massa. http://www2.fis.ufba.br/dfg/fis2/Pendulo_fisico.pdf
