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Determinação da Aceleração da Gravidade Local com o Pêndulo Simples, Esquemas de Física Experimental

relatório pendulo simples física experimental.

Tipologia: Esquemas

2022

Compartilhado em 22/05/2023

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
LABORATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL PARA ENGENHARIA
SEMESTRE 2023.1
PRÁTICA 03 - PÊNDULO SIMPLES
ALUNO: Ingride Silva de Sousa
MATRÍCULA: 542571
CURSO: Engenharia de Petróleo
TURMA: 18
PROFESSOR: Afonso Moura
Fortaleza - Ce
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Baixe Determinação da Aceleração da Gravidade Local com o Pêndulo Simples e outras Esquemas em PDF para Física Experimental, somente na Docsity!

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ

CENTRO DE CIÊNCIAS

DEPARTAMENTO DE FÍSICA

LABORATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL PARA ENGENHARIA

SEMESTRE 2023.

PRÁTICA 03 - PÊNDULO SIMPLES

ALUNO: Ingride Silva de Sousa

MATRÍCULA: 542571

CURSO: Engenharia de Petróleo

TURMA: 18

PROFESSOR: Afonso Moura

Fortaleza - Ce

1 - OBJETIVOS

  • Verificar as leis do pêndulo.
  • Determinar a aceleração da gravidade local.

2 - MATERIAL

  • Pedestal de suporte com transferidor;
  • Massas aferidas m1 e m2;
  • Cronômetro (alternativamente pode ser usado a função cronômetro de um celular);
  • Fita métrica;
  • Fio (linha).

3 - PROCEDIMENTO.

Iniciamos a prática entendendo o que era o pêndulo simples que nada mais é “O

pêndulo simples é um sistema mecânico que consiste em uma massa puntiforme, ou seja, um

corpo com dimensões insignificantes, presa a um fio de massa desprezível e inextensível

capaz de oscilar em torno de uma posição fixa. Graças à sua simplicidade, esse pêndulo é

bastante usado durante o estudo do movimento harmônico simples.” segundo o site Pêndulo

simples: o que é, como funciona, fórmulas - Mundo Educação acesso dia 08 de maio de 2023.

Após fomos conferir os materiais se estavam em ordem e ajustar o ângulo do pedestal de

suporte, zerar e colocar no ângulo de 15° como pedia nas instruções do roteiro. Então

medimos os dois pesos que tinham, onde o m 1 é 50 g, m 2 é 100 g. Medimos o primeiro modo

de suspensão, que foi de 25 cm do ponto de suspensão até o centro de gravidade do corpo.

Que vai ser demonstrado na tabela 3.1, com as medidas e cada membro do grupo

cronometrou o tempo que foi medido o corpo em posição de equilíbrio com o ângulo citado

com a contagem de um determinado tempo e somamos e dividimos por 30 que seria o Tm(s)

e o resultado seria elevado por 2 que seria (Tm)2(s²). Como nós contamos de 0 a 11, foi

orientado pelo professor que na tabela tivesse a modificação de 10T(s) para 11T(s).

Tabela 3.1 - Resultados das medições experimentais para o pêndulo simples.

L(cm) θ (graus) m(gramas) 11T(s) Tm(s) (Tm)²(s²)

L 1 = 25 θ 1 = 15 m 1 = 50 11T 1 =11,35 11T 1 =11,40 11T 1 =11,37 T 1 = 1,14 T1²= 1,

L 2 = 50 θ 2 = 15 m 1 = 50 11T 2 =16,10 11T 2 =15,81 11T 2 =15,40 T 2 = 1,57 T 2 ²= 2,

L 3 = 75 θ 3 = 15

m 1 = 50 11T 3 =19,60 11T 3 =19,28 11T 3 = 18,53 T 3 = 1,92 T 3 ²= 3,

L 4 = 100 θ 4 = 15 m 1 = 50 11T 4 =22,05 11T 4 =22,03 11T 4 = 22,00 T 4 =2,21 T 4 ²= 4,

L 5 = 120 θ 5 = 15

m 1 = 50 11T 5 =23,57 11T 5 =23,77 11T 5 = 24,03 T 5 =2,38 T 5 ²= 5,

L 6 = 140 θ 6 = 15 m 1 = 50 11T 6 =25,60 11T 6 =25,77 11T 6 = 25,84 T 6 =2,57 T 6 ²= 6,

L 7 = 150 θ 7 = 15 m 1 = 50 11T 7 =26,69 11T 7 =27,13 11T 7 = 26,44 T 7 =2,67 T 7 ²= 7,

fonte: o próprio autor

fonte: o próprio autor.

4 - QUESTIONÁRIO.

1- Trace o gráfico do período, T em função do comprimento do pêndulo, L (para os

dados experimentais da Tabela 3.1).

R= gráfico 3.1 feito acima

2- Trace o gráfico de T2 em função de L (para os dados experimentais da Tabela 3.1).

R = gráfico 3.2 feito acima

3- Dos resultados experimentais é possível concluir-se que os períodos independem das

massas? Justifique.

Sim, por conta quando o comprimento do fio é igual a 120 cm e a massa igual a 50g o

período é de é igual a 5,57 s, e já quando a massa é igual 100g, o período é 5,66s, valores

referentes a 10°. Percebemos que os valores são um pouco próximos.

4- Dos resultados experimentais o que se pode concluir sobre os períodos quando a

amplitude

passa de 10°para 15°? Justifique.

R = Conclui-se que os períodos são mantidos praticamente constantes independente do

ângulo. Isso ocorre porque a variação do ângulo é pequena, não ocorrendo variação no

período.

5- Qual a representação gráfica que se obtém quando se representa T x L? Explique.

R = A representação exponencial, pois quando ela possui uma base com valores positivos

maiores do que zero e diferentes de um.

6- Idem para T2 x L. Explique.

R= Representação do gráfico é uma reta. Isso ocorre porque os pontos estão

aproximadamente alinhados.

7- Determine o valor de “g” a partir do gráfico T2 x L (indique os valores numéricos

utilizados nos cálculos).

R= T²= 7,13 s²

L=150 cm =1,50m

π = 3,

g=

4 π ²

Δ ( T ²)/ Δ L

→g =

→ g ≈ 8,31 m/s²

8- Qual o peso de uma pessoa de massa 68,00 kg no local onde foi realizada a

experiência?

R =

g = 8,31 m/s²

m = 68,00 kg

P = m × g P = 68,00 × 8,31 P = 565,08 N

9- Qual o peso da pessoa da questão anterior na lua?

R =

g (da lua) = 1,62 m/s²

m = 68,00 kg

P = m × g P = 68,00 × 1,62 P = 110,16 N

10- De acordo com o valor de g encontrado experimentalmente nesta prática, qual seria

o comprimento para um período de 2,0 s?

R=

g = 8,31 m/s²

T² = 2,00 s

g=

4 π ²

Δ ( T ²)/ Δ L

4 π ² = g ×

Δ L

→Δ L =

8,31 × 5

→Δ L ≃ 1,05 m

5 - CONCLUSÃO.

Concluímos que o pêndulos simples são fáceis de entender, existem em vários

lugares, as oscilações ciclos sempre giram em torno de tudo, seja um objeto simples como um

relógio analógico de pulso, um balanço em um parque, ou e até mesmo o movimento

de rotação da terra em torno do seu próprio eixo, caracteriza os horários de saída e

chegada. Então achei muito rico o fato desse simples experimento de pêndulo poder

demonstrar aceleração gravitacional na Terra, muito prático, e para objetos comuns, basta um

fio inelástico de comprimento preciso, objetos de massa conhecida e diagnosticar oscilações

periódicas, fiz um pêndulo simples. baseado nesses princípios e pude confirmar a

gravidade (g) da terra no local do experimento que variou de g = 9,81 m/² a 8,

m/².