Execução de MHS com Pêndulo Físico

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Centro Universitário de Barra Mansa – CICUTA

Pró- Reitoria Acadêmica

Curso de Engenharia Civil – Turma 3 GN

EXECUÇÃO DE MHS COM PÊNDULO FÍSICO

Barra Mansa/RJ

2014

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Centro Universitário de Barra Mansa – CICUTA

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Execução de MHS com pêndulo Físico                           

                   

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SUMÁRIO

Objetivo ----------------------------------------------------------------------------  4

Relação de Material ------------------------------------------------------------  5

Introdução ------------------------------------------------------------------------- 6

Procedimento --------------------------------------------------------------------  7

Conclusão ------------------------------------------------------------------------  9

Referência Bibliográfica ------------------------------------------------------ 10

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OBJETIVO

Determinar o período para cada eixo de rotação da barra, o valor da aceleração da gravidade e o momento de inércia do centro de oscilação.

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RELAÇÃO DE MATERIAL

• 01 suporte universal
• 01 barra homogênea com orifícios equidistantes
• 01 trena
• 01 cronômetro digital

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INTRODUÇÃO

O movimento harmônico simples (MHS) é um movimento periódico/oscilatório que ocorre por ação de uma força restauradora que é proporcional ao deslocamento. Os pêndulos fazem parte de uma classe de osciladores harmônicos simples nos quais a força restauradora está associada à gravidade ao invés das propriedades elásticas de um fio torcido ou de uma mola comprimida. O pêndulo físico pode ser chamado de pêndulo real, pois não tem uma distribuição uniforme de massa. Ele consiste em um objeto que oscila em torno de um eixo de rotação perpendicular ao plano em que se movimenta. Em nosso experimento, o pêndulo físico composto por uma barra retangular com orifícios equidistantes perfurados na barra que permitiram variar a posição de suspensão. Tendo o ponto G (centro de gravidade da barra) constante.

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PROCEDIMENTO

• Medimos a largura a e o comprimento b da barra.
• a= 0,015 m  b = 0,254 m
• Medimos a distância L de cada um dos orifícios ao centro de massa da barra.
• Medimos a massa M da barra. m= 0,012 kg
• Suspendemos a barra por um dos orifícios situados na extremidade e medimos o tempo de dez oscilações completas. Em seguida, repetimos a medida três vezes e extraímos o valor médio.
• Repetimos o procedimento descrito acima para os demais orifícios da barra.
• Lançamos os valores de T e L correspondentes na Tabela 1.
• Construímos o gráfico T x L (em anexo).
• Determinamos graficamente os comprimentos de d1 e d2 (pontos de suspensão com os quais a barra tem o mesmo período de oscilação).

     d1= 0,055 m d2=0,08m

• Calculamos a gravidade.

 g = (2π/T)²λr                                               λr = d1 + d2 .: λr = 0,13

 g = (2 . 3,14/0,73)². 0,13

 g = 9,62 m/s²

• Calculamos o momento de inércia do centro de oscilação.

 ICG = 1/12 m (a² + b²)                      

 ICG = 1/12. 0,012 (0,015² + 0,254²)

 ICG = 6,47 x 10-5 Kg x m²

 Sendo:

 m= massa da barra         a= largura da barra         b= comprimento da barra

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Tabela 1- Registramos os dados obtidos na prática1 com o valor do comprimento do fio em metros(m), o tempo de duração de 10 oscilações em segundos (s) e a duração de um único ciclo de oscilação em segundos(s).