Fisica relatorio

Desenvolvimento do Experimento

Inicialmente, com a ajuda de uma balança, foi medida a massa da haste rígida, encontrando-se o valor de 57,7g. Em seguida, mediu-se o comprimento total da haste e a distância do centro de massa da haste até o eixo de rotação, sendo encontrados, respectivamente, 31,6cm e 15,2cm.

Após a haste ter sido devidamente encaixada, cronometrou-se o tempo de  dez oscilações da mesma para que fosse possível determinar uma média aritmética dos tempos. Esse procedimento foi repetido cinco vezes, e em todas as oscilações o pêndulo tinha uma angulação pré determinada de 15º, sendo assim um bom ângulo para simular o movimento real de um pêndulo.

Resultados e Conclusões

Depois de efetuado o procedimento de coleta dos tempos de oscilação do pêndulo,gerou-se a seguinte tabela:

Tempo(s)
8,89
8,91
9,26
7,24
9,14
Média(s)	9,088

Com a média dos tempos obtida, é possível obter a freqüência experimental do pêndulo:

 Fexp = 10/9,088[pic 1]

Fexp=1,1004 Hz

Agora, podemos obter o valor do momento de inércia experimental da haste, pela fórmula:[pic 2]

Elevando ambos os lados ao quadrado , tem-se:

f²=1/4pi² mgl/Iexp

Isolando I:

Iexp=mgl/f²4pi²

Substituindo as informações obtidas:

Iexp=57,7x10^-³ 9,8 15,2 / 1,1004² x4xpi²

Logo , Iexp=1,798x10-³kgm²

Em seguida, deve-se calcular o momento de inércia teórico da haste rígida, para enfim ser possível determinar o desvio.

Para o cálculo do Iteorico, deve-se utilizar o teorema dos eixos paralelos:

Iteórico = ICM + mh2   , em que:[pic 3]

 

No caso, ‘’h’’ se refere à distância do centro de massa ao novo eixo de rotação, medida esta que foi calculada durante o experimento e tem valor da metade do comprimento da haste , ou seja, 15,8cm.

Teremos:

Iteorico = 1/12(57,7x10-³)(31,6x10-²)² + 57,7x10-³(15,8x10-²)²

Iteorico= 1,92x10-³kgm²

Com os dados obtidos, pode-se então determinar o desvio obtido no experimento:

[pic 4] x 100%

 
[pic 5]

[pic 6]

        A determinação experimental do momento de inércia da haste rígida teve um resultado bastante satisfatório, pois o desvio encontrado foi de apenas 6,78%. Isso pode ser explicado pelo critério de se calcular a frequência do pêndulo físico através de uma média de dez oscilações, o que ocasiona um resultado mais fiel da  freqüência do pêndulo.Além disso, a captura dos tempos de oscilação teve pouco acúmulo de erros,tornando o valor da freqüência experimental com uma boa aproximação.