O EXPERIMENTO PÊNDULO SIMPLES GRUPO

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA

              CENTRO DE TECNOLOGIA – CT

          

      EXPERIMENTO 1- PÊNDULO SIMPLES- GRUPO 3

               

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                             Aluno: Felipe Augusto Dos Santos Alves.

                                         Turma: 15_304

                              Disciplina: Física Geral e Experimental II

                                                    SANTA MARIA- RS

                                                  16 DE ABRIL DE 2022        

                                                               

                FISICA G                   FISICA GERAL E EXPERIMENTAL II   [pic 3]

                                          EXPERIMENTO 1- PÊNDULO SIMPLES

                                      PROFESSORA: LUCIANA RENATA DE OLIVEIRA

                                                  EMAIL: [e-mail]

1-INTRODUÇAO:

O Pendulo simples é um sistema mecânico que consiste em uma massa puntiforme, ou seja , um corpo com dimensões insignificantes, presa a um fio , de massa desprezível e inextensível capaz de oscilar em torno de uma posição.

Portanto neste experimento iremos testar medidas diferentes, mas com o mesmo ângulo , e verificar qual seu tempo em uma escala de 10 repetições.

-COMPLEMETO INTRODUÇÃO:

O pêndulo simples consiste de uma partícula de massa m suspensa em um ponto fixo por um fio inextensível de comprimento L e de peso desprezível. Quando afastado de sua posição de equilíbrio e abandonado, a partícula oscila em torno dessa posição. A Figura (1) mostra a representação do pêndulo no instante inicial e as forças que agem sobre a partícula de massa m (desprezando a resistência do ar): a força de tração (T) do fio e a força peso (P). 

                                                                                           

[pic 4]                                          • x é a projeção do movimento da 

Massa sobre o eixo horizontal. 

• θ ´e o ˆangulo formado entre a posição 

de equilíbrio e o ponto de m´máxima extensão

medido em radianos

                                                                                                 • P0 ´e a força restauradora.

Figura 1: Representação esquemática de um pêndulo simples. 

Escrevemos a força restauradora do movimento oscilatório como: 

P0 = −mgsenθ, (1) 

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Onde o sinal negativo indica que P0 age em oposição ao deslocamento. Entretanto, se o ˆangulo θ for pequeno (θ < 15o), podemos escrever que senθ ' θ, ent˜ao: 

P0 = −mgθ (2) 

Como o deslocamento da partícula ao longo do arco e 

s = Lθ → θ =sL=xL(3) 

Podemos dizer que: 

1

P0 = − mgL x (4) 

Tendo a força restauradora do pêndulo em função do deslocamento x, podemos compara-la com a força restauradora de um oscilador harmônico simples (F = −kx), onde temos que: 

k =mgL(5) 

Com isso temos para o pêndulo um valor de uma constante que ´e equivalente ao k da mola. Logo ao substituirmos esse novo valor de k na equação do período de oscilação de um corpo preso a mola

(Eq.(6)), temos que:

T=2π            m

                     mg

T=2π T=2π     L(7)s

K(6)S               g(8)

Logo, o período de oscilação de um pêndulo simples é dado pela Eq.(8).

2- OBJETIVOS:

2.1• Verificar que o movimento periódico do pendulo simples é um M.H.S para pequenas oscilações ;

2.2•Determinar o período de oscilação de um pêndulo simples e verificar sua dependência com o comprimento do fio, com a massa e com a amplitude de oscilação.

2.3• Estimar o valor de g( aceleração da gravidade)

2.4• Aprender as funcionalidades de um pêndulo simples e como utilizar ele para verificar algumas situações.

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3- MATERIAIS E MÉTODOS:

Neste tópico irei citar como o experimento foi desenvolvido , assim como citar os matérias que foram usados e suas funcionalidades dentro do experimento.

3.1 –Matérias Usados:

• Uma esfera de massa M; ( a mesma estava pressa ao fio inextensível )
• Um fio inextensível;
• Um suporte com base;
• Uma régua milimétrica; (foi utilizada para tirar as medias do comprimento do fio ).
• Um cronômetro (este equipamento foi utilizado para verificar em quanto tempo o pêndulo levava para atingir a frequência de 10 “balançadas”)
• Tabela fornecida pela professora; ( para anotar os resultados do experimento).
• Um papel milimétrico para o desenvolvimento de 3 gráficos .
• Utilização de lápis e borracha para anotar os e desenvolver a atividade.

3.2- Métodos usados:

• o experimento foi montado conforme as orientações do professor.
• Foi definido um comprimento inicial para L.
• O Pêndulo foi deslocado de um ângulo pequeno θ ‘+- ‘ 15 graus, assim como foi determinado o tempo de 10 oscilações completas , e determinado um período . foi repetido esse procedimento por 5 vezes e calculado o valor médio.
• O procedimento foi repetido para comprimentos diferentes de L. (Tabela 1)
• Foi utilizado papel milímetrado para realizar ( gráfico 1), o qual vai ter os dados de  T médio(S) em função de L(m).
• Foi também feito um gráfico ( gráfico 2), com o T2 médio  x L, e determinado sua aceleração gravidade .
• Além disso, foi construído um terceiro gráfico (gráfico 3), com os dados , log(Tmedio)xlog(L), determinado suas funções.

4- Resultados

4.1- resultados obtidos, foi feito uma tabela , para expor os dados obtidos no experimentos.