MOVIMENTO HARMÔNICO SIMPLES - PÊNDULO SIMPLES

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO PARANÁ

ESCOLA POLITÉCNICA

CURSO DE FÍSICA EXPERIMENTAL 2

GUILHERME SCHULTZ GUZZONI

GUSTAVO HENRIQUE MÉDICE

JULIO NEVES DE MELO

KAROLINE SCHULIS

LUNARA POLAK DE ALMEIDA

MOVIMENTO HARMÔNICO SIMPLES - PÊNDULO SIMPLES

 

CURITIBA

2016

GUILHERME SCHULTZ GUZZONI

GUSTAVO HENRIQUE MÉDICE

JULIO NEVES DE MELO

KAROLINE SCHULIS

LUNARA POLAK DE ALMEIDA

MOVIMENTO HARMÔNICO SIMPLES - PÊNDULO SIMPLES

 

Relatório apresentado ao curso de Graduação em Engenharia Civil da Pontifícia Universidade Católica do Paraná como requisito para a primeira parcial do primeiro semestre.

Orientador Prof. Dr. Joniel Carlos Francisco Alves dos Santos

CURITIBA

2016

                                              SUMÁRIO

MATERIAIS E MÉTODO

Materiais utilizados

Procedimentos

Parte A: Dependência entre e a amplitude.

Parte B: Dependência entre o período e a massa pendular.

Parte C: Verificação experimental da relação de dependência entre o período, o comprimento e a aceleração gravitacional local.

RESULTADO E ANÁLISE DOS DADOS

Parte A: Dependência entre e a amplitude.

Parte B: Dependência entre o período e a massa pendular.

Parte C: Verificação experimental da relação de dependência entre o período, o comprimento e a aceleração gravitacional local.

DISCUSSÃO

Parte A: Dependência entre e a amplitude.

Parte B: Dependência entre o período e a massa pendular.

Parte C: Verificação experimental da relação de dependência entre o período, o comprimento e a aceleração gravitacional local.

CONCLUSÃO

1. INTRODUÇÃO

Sabe-se que todos os conceitos da engenharia estão fundamentados na física e que para crescer e inovar nesse campo, é extremamente importante entender os fenômenos físicos de forma prática e teórica.

Nesse relatório será estudado o Movimento Harmônico Simples em movimento pendular simples, com objetivo de identificar cada uma de suas propriedades e além disso, verificar as relações de dependência entre as grandezas físicas envolvidas no movimento pendular. Ao fazer todas as analises, foi possível observar a importância de realizar esses experimentos, afinal, através deles  foi possível determinar a aceleração da gravidade atuante, o que identifica-se como a principal e mais importante aplicação prática.

1. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Chama-se de pêndulo,  um corpo de  massa m suspenso por um fio sem massa e inextensível, de comprimento L, que ao ser  afastado da posição de equilíbrio e  solto,  oscila livremente. O modelo de pêndulo que será discutido nesse relatório é o pêndulo simples, o qual é apropriado para descrever um pêndulo que oscila com amplitude pequena, isto é, com amplitude muito menor do que o comprimento do fio.[1][2]                                                

Os pêndulos simples realizam um movimento oscilatório em torno do eixo de equilíbrio, o qual é o eixo vertical onde uma das extremidades do fio se encontra fixada. Para ângulos menores que 10˚ a força restauradora é diretamente proporcional a distância da partícula do eixo de equilíbrio e devido a isso, usa-se a seguinte formula.[1][2]

[pic 1](1)

                                                                

Onde L é  o comprimento pendular e  g  a aceleração gravitacional local.

Para determinar o erro relativo percentual, o qual  é a taxa de erro entre um valor obtido experimentalmente e o valor teórico.

[pic 2]        (2)

1. MATERIAIS E MÉTODO         

1. Materiais utilizados

• Cronômetro;
• Esferas de latão, alumínio  e nylon;
• Fio;
• Transferidor;
• Régua;
• Suporte vertical.

1.  Procedimentos

1. Parte A: Dependência entre e a amplitude.

Para realizar as medidas de período iniciais, prendeu-se um barbante no suporte vertical utilizado para fixar o pêndulo, então uma esfera de latão de 120g foi fixada na extremidade do barbante. Em seguida, com a ajuda do transferidor, o pêndulo  foi posicionado do eixo vertical do pêndulo  a um angulo menor  que 10˚. Com o cronômetro zerado e com ajuste para o modo pend,  o pêndulo foi solto e oscilou de duas a três vezes para se  obter o período de oscilação. A medida foi realizada mais duas vezes e seus valores foram anotados na tabela.

Em seguida, da mesma forma foi realizada uma unica medida de período para o angulo de 30˚.

1. Parte B: Dependência entre o período e a massa pendular.

Para esse experimento foram executados os mesmos passos do experimento A para ângulos menores que 10˚, porém, além da esfera de latão, foram utilizados esferas de alumínio e nylon. A média das três medidas realizadas para cada esfera foram anotadas na tabela.

1. Parte C: Verificação experimental da relação de dependência entre o período, o comprimento e a aceleração gravitacional local.

Para esse experimento  seguiu-se  os mesmos passos da parte A. Foram realizadas as medidas de período para um comprimento inicial  de 0,50m, e a cada nova medida, houve um decréscimo de  0,05m. Para cada comprimento de fio, foram realizadas três medidas de período.