Aula Prática Pendulo Simples
Por: Mari Protasio • 26/11/2019 • Relatório de pesquisa • 896 Palavras (4 Páginas) • 212 Visualizações
1. INTRODUÇÃO
Um pêndulo simples é um sistema composto por um fio inextensível e flexível de comprimento L em uma das extremidades possui um corpo de massa m, com dimensão desprezível em comparado ao comprimento do fio.[pic 1]
Quando o pêndulo é retirado de sua posição de equilíbrio ele oscila com um movimento periódico. As forças que atuam sobre o pêndulo, desconsiderando a resistência do ar são a força peso e a força de tração.
O período, o tempo que o pêndulo leva para sair da sua posição de equilíbrio e voltar para ela, ou seja, uma oscilação completa pode ser encontrada através da equação abaixo, na qual L é o comprimento do fio e g a aceleração da gravidade local.
[pic 2]
2. OBJETIVOS
3. MATERIAIS E MÉTODOS
3.1 MATERIAIS
- Fio cordonê com aproximadamente 2m
- Suporte para o fio
- Massas graduadas e gancho lastro
- Trena
- Cronômetro
- Transferidor
3.2 MÉTODOS
3.2.1 Variando a massa do pêndulo
Primeiramente, variou-se a massa do pêndulo. O comprimento do fio foi alterado para 1,00m e com uma amplitude próxima de 10º. Em primeira estância foi pendurada uma massa de 50g, e depois mais uma de 50g, ou seja, 100g no total. Verificou-se que a média dos períodos se manteve praticamente inalterada, ou seja, a variação da massa não alterou o período do pêndulo simples.
3.2.2 Variando a amplitude
Nesse segundo experimente, a amplitude foi variada. Os valores de massa e comprimento do fio foram fixados em 50g e 1,00m respectivamente. A primeira avaliação do período foi feita com a amplitude de 10º e a segunda com a amplitude de 20º. Verificou-se que a média dos períodos foi a mesma em ambos os casos, desta forma, concluímos que a amplitude também não influencia na variação do período de um pêndulo simples.
3.2.3 Variando o comprimento
Por fim, o comprimento foi variado. A massa foi fixa em 50g e amplitude fixada em 10º. Analisamos o tempo para 10 oscilações quando o comprimento do fio foi 0,80m e quando foi de 1,00m. Verificou-se uma variação na média dos períodos dos dois casos, e com isso, concluiu-se que o período de um pêndulo simples é dependente do comprimento do fio que o sustenta.
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES
4.1 PRIMEIRO EXPERIMENTO
Tabela 1 - Com comprimento L de 1,00m e amplitude 10˚ | |||||
Tempo para 10 oscilações | Período T (s) | ||||
50g | 100g | 50g | 100g | ||
1 | 19,69 | 19,93 | 1,969 | 1,993 | |
2 | 19,34 | 19,84 | 1,934 | 1,984 | |
3 | 19,75 | 19,9 | 1,975 | 1,99 | |
4 | 19,96 | 19,94 | 1,996 | 1,994 | |
5 | 19,88 | 20,13 | 1,988 | 2,013 | |
Média | 19,724 | 19,948 | 1,9724 | 1,9948 | |
Na primeira parte do experimento foi mudada a massa do pêndulo, e foi constatado, pelos resultados da Tabela 1, que a massa não interfere no período do pêndulo, pois tanto com o pêndulo de 50g, como o de 100g, os resultados foram iguais.
4.2 SEGUNDO EXPERIMENTO
Tabela 2 - Com comprimento L de 1,00m e massa 50g | |||||
Tempo 1 | Tempo 2 | Tempo 3 | Tempo 4 | Tempo 5 | |
0mm | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
18mm | 0,02785 | 0,02775 | 0,0278 | 0,0278 | 0,0278 |
36mm | 0,04795 | 0,04785 | 0,04785 | 0,0479 | 0,04785 |
54mm | 0,0677 | 0,0676 | 0,06755 | 0,0676 | 0,0675 |
72mm | 0,08725 | 0,08715 | 0,0871 | 0,08715 | 0,0871 |
90mm | 0,1062 | 0,10605 | 0,106 | 0,10605 | 0,106 |
108mm | 0,1247 | 0,12455 | 0,12445 | 0,1245 | 0,1245 |
126mm | 0,1428 | 0,14265 | 0,14255 | 0,1426 | 0,1425 |
144mm | 0,1607 | 0,16045 | 0,16035 | 0,1604 | 0,1604 |
162mm | 0,1781 | 0,17785 | 0,1777 | 0,1778 | 0,17775 |
180mm | 0,195 | 0,1948 | 0,1946 | 0,1947 | 0,1947 |
Tabela 4 – Resultados das Contas | |||||
Tempo médio | Diferença | Vmed | Amed | ||
0mm | 0 | ||||
18mm | 0,0278 | 0,0278 | 0,647482014 | ||
36mm | 0,04788 | 0,02008 | 0,896414343 | 10,6757143 | |
54mm | 0,06759 | 0,01971 | 0,913242009 | 0,845897044 | |
72mm | 0,08715 | 0,01956 | 0,920245399 | 0,356684076 | |
90mm | 0,10606 | 0,01891 | 0,951877314 | 1,644967393 | |
108mm | 0,12454 | 0,01848 | 0,974025974 | 1,184893832 | |
126mm | 0,14262 | 0,01808 | 0,995575221 | 1,178983974 | |
144mm | 0,16046 | 0,01784 | 1,00896861 | 0,745767626 | |
162mm | 0,17784 | 0,01738 | 1,035673188 | 1,51670266 | |
180mm | 0,19476 | 0,01692 | 1,063829787 | 1,642079576 | |
Médias: | 0,019476 | 0,940733386 | 2,19907672 | ||
...