Física relatório de tração

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[pic 1][pic 2]

FÍSICA EXPERIMENTAL 1

RELATÓRIO 3

INTRODUÇÃO

Durante a aula utilizamos um programa que foi escrito para gerar o sinal de áudio , ou seja, uma onda quadrada, cujo valor da freqüência foi mostrado na tela do computador. O programa que foi utilizado chama-se “GERASONS.EXE” e funciona no sistema operacional DOS apresentando melhor precisão da freqüência gerada. Para controlá-lo utilizamos teclas básicas do próprio teclado, que nos davam a possibilidade de alterar a freqüência da onda sonora.

As teclas eram:  

• UP ->  aumenta a freqüência.
• DOWN -> diminui a freqüência.
• RIGHT -> divide o incremento por um fator de 10.
• LEFT -> multiplica o incremento por um fator de 10.

O material utilizado durante o experimento foi um Microcomputador com interface para saída de som da placa mãe, kit básico (torres e interface com o computador), calha com alto-falante, corda (linha de algodão), 7 clipes e trena.

OBJETIVOS

Os objetivos dos experimentos eram:

1. Estudarmos, em um meio elástico, a dependência da freqüência da perturbação com as propriedades do meio.
2. Obtermos a dependência entre duas grandezas físicas e verificarmos se os parâmetros utilizados correspondem aos obtidos através dos gráficos.
3. Verificarmos a relação funcional entre Vcorda e o número de ventres n e da força de tração F.

1º EXPERIMENTO

(Medida do número de ventres na corda, n (de 1 até 5 ventres), em função da freqüência de excitação da corda.)

Com este experimento obtivemos a relação experimental entre duas grandezas (número de ventres e freqüência) e partindo da comparação com a teoria previamente vista, conseguimos, através de ajuste em gráfico, a densidade de massa linear de um fio de barbante.

Procedimento realizado:

Medimos a massa de todos os clipes de uma só vez, e encontramos o valor médio da massa de um clipe (2.27g).

Montamos a linha de algodão e, em seguida, medimos utilizando a trena o valor do comprimento do fio, L (40 cm).

A nomenclatura das grandezas necessárias nos cálculos é: F – força de tração no fio (peso dos clipes) e μ – a densidade linear da corda. E quando nos foi necessário adotamos g = 9,86 m/s².

TABELA 1:

N	Vcompinicial(Hz)	Vcompfinal(Hz)	Vcompmédia(Hz)	Vcorda(Hz)
1
2
3
4
5

Legenda da tabela 1:

1. A freqüência inicial Vcompinicial, na qual o enésimo ventre começa a ser observado,

2. A freqüência final Vcompfinal, a partir da qual o enésimo ventre deixa de ser observado,

3. A freqüência média Vcompmédia, definida como Vcompmédia = , [pic 3]

4. A freqüência da corda .[pic 4]

*Todas nossas medidas foram feitas começando sempre com os modos de ressonância de freqüência mais alta, ou seja, indo até o modo n + 1 e diminuindo até n.

Do nosso experimento 1 foi feito um gráfico que se encontra em anexo ao relatório em uma folha de papel milimetrado. Nesse gráfico está descrito a freqüência da corda  em função do número de ventres n. Utilizamos também os valores de Vcompinicial/2 e Vcompfinal/2 para colocação de barras de erro em .[pic 5][pic 6]

Considerando a relação  = K1  (eq. 1). Fixando p = 1, ajustamos a curva descrita por esta equação, da melhor forma possível, aos pontos experimentais do gráfico. A partir da curva ajustada, obtemos o valor de K1.[pic 7][pic 8]

Comparando a eq. 1 com a expressão teórica para a freqüência de ressonância da corda em função do número n de ventres, utilizamos o valor de k1 para determinar a densidade linear da corda μ1. Comparamos o resultado com o valor adotado μa = 8,6 x  kg/m, calculando o erro percentual, Epercentual(1), correspondente. Desta forma obtemos os resultados apresentados na Tabela 2.[pic 9]

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