ANALISANDO O MODELO DE FORÇA COM O PÊNDULO SIMPLES

ANALISANDO O MODELO DE FORÇA

COM O PÊNDULO SIMPLES

Mario Ismael Camargo Guerzoni Figueiredo – Matrícula 2017016968

Sebastião Ferraz Neto – Matricula 201701705

Resumo. O resumo deve ser a última coisa a ser feita no artigo (DEVERÁ SER FEITO NA SEMANA SEGUINTE À AVALIAÇÃO PRESENCIAL), pois deve situar e contextualizar o trabalho e sintetizar os resultados obtidos. O resumo deve ter uma linguagem sucinta e objetiva. O resumo não deve ter referências e pode ser dividido em 4 partes sequenciais: Contexto, Objetivos, Métodos, Resultados.

1.        INTRODUÇÃO

Os estudos de osliações de um pêndulo teve início com Galileu, matemático, filósofo e dedicado aos estudos sobre os movimentos de diferentes corpos. De acordo com a história Galileu teve a ideia de monitorar as oscilações de um lustre e através de inúmeras marcações, chegou a conclusão de que a massa do corpo não alterava o tempo de oscilação e sim o comprimento do fio. Sua dedicação e curiosidade auxiliaram Isaac Newton a formular as três leis de Newton  que explicam os movimentos dos corpos.

O pendulo simples é um corpo dotado de massa (m) suspensa por um fio inextensivel com comprimento (L). Sua posição de equilibrio é o repouso, onde o angulo formado é igual a 0°. Quando uma força age sobre o corpo faz com que se forma um angulo diferente de zero que ao soltar o corpo fará com que o corpo oscile em um plano vertical sobre a ação da gravidade. Este movimento é oscilatorio e periódico.

As forças atuantes no pêndulo são, a força tração ou tensão no fio (T), força Peso (P), vale resaltar que a resistência do ar será desconsiderada. A força peso por sua vez é uma força resultante de duas forças, uma no sentido contrária a força Tensão (que se anulam) e a outra no sentido do movimento do pêndulo, a força resultante do movimento, que pode ser calculada utilizando a seguinte fórmula Px=P.Sen(Ang) e Py=P.Cos(Ang).

Através destes estudos ficou comprovado que um corpo de menor massa sob ação da gravidade chega ao solo ao mesmo tempo que um corpo dotado de mais massa. Assim como a massa de um corpo em um sistema de pêndulo simples não interfere no tempo de oscilação.

O presente artigo é um estudo experimental que tem como objetivo o cálculo da aceleração da gravidade local, através de anotações de uma série dados de tempo de oscilação de um pêndulo simples.

2.        MATERIAIS E MÉTODOS

O item 2 deve constar a descrição detalhada dos materiais utilizados na montagem do pêndulo, bem como os instrumentos de medida. Igualmente importante é a descrição detalhada do experimento e da metodologia e procedimentos utilizados. Nesta parte deverão estar as tabelas de dados obtidos e a análise direta dos resultados.

2.1        Materiais

        No experimento foi utilizado um fio de barbante para tracionar o pêndulo, também foi utilizado um suporte para amarrar o pêndulo e um objeto de massa significativa o qual foi amarrado na outra extremidade do fio.

        Os instrumentos de medida utilizados foram uma trena para medir o barbante, um celular modelo Motorola para medir o período de cinco oscilações do pêndulo, um transferidor para não ultrapassar 20° de deslocamento e para calcular os dados foi utilizado o software Excel.

A figura abaixo mostra o pêndulo montado anterior a coleta de dados.

[pic 1]

Figura 1: Pêndulo simples.

2.2        Modelo Metodológico

        Primeiramente foi montado o pêndulo para o início da experiência que era composta em medir o tempo gasto com que a massa oscilasse por cinco vezes. Esse procedimento foi realizado varias vezes totalizando 50 amostras. Tomou-se cuidado para que o pêndulo não sofresse nenhuma variação do ambiente.

        Adotou como erro da medida direta do cronômetro 0,2 segundos.

        

2.3        Obtenção dos Dados

        

        Os dados obtidos através da experiência realizada no Pólo da UNIFEI em Cambuí-MG, no dia 29 de Abril de 2017, foi base para calcularmos o ponto médio, moda, mediana, desvio padrão, média aritimética, período, score, aceleração da gravidade local, devio médio, sexto de amplitude, quantis.

        Através do cálculo do score foi observado que nenhum dado é espúrio.

        Os dados primários obtidos foram divididos como mostrado na Tabela 1.

Tabela 1: Tabela de frequência

Classes	Intervalo	Frequência
I	7,94-7,965	4
II	7,965-7,99	4
III	7,99-8,015	9
IV	8,015-8,04	6
V	8,04-8,065	12
VI	8,065-8,09	9
VII	8,09-8,115	6

        

Segue abaixo na Tabela 2 os dados das medidas secundárias.

Tabela 2 – Dados secundários

Media Aritimética	8,04
Ponto Medio	8,02
Moda	8,05
Mediana	8,04
Desvio padrão	0,04
Sexto Amplitude	0,03
Desvio médio	0,04

2.4        Análise dos Resultados

        

        Todos os dados são aceitáveis pois estão dentro da margem de erro do score que é de menor que três.

        A análise da simetria da amostra teve como resultado uma classificação levemente assimétrica, cujo valor de grau de simetria está entre 0,1 e 0,2.