O Experimento de Física

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RELATÓRIO DE EXPERIMENTO

Elber Pereira Libriano, Marco Antonio L. da Silva

Faculdade Independente do Nordeste - FAINOR

Avenida Luís Eduardo Magalhães, 1305 – CEP 45028-440 – Vitória da Conquista, BA

Resumo. O pêndulo simples é um sistema físico que se comporta como um oscilador harmônico em (MHS). O sistema é composto por uma massa suspensa por um fio de comprimento x, que oscila em torno de uma posição de equilíbrio estável. O movimento do pêndulo é descrito por um movimento harmônico simples (MHS), o que permite estudar as propriedades desse sistema e suas aplicações em diversas áreas da física. Foi realizado um experimento em laboratório para pôr em prática as teorias sobre o assunto indicado, juntamente de uma série de medições e cálculos para se descobrir medidas específicas do movimento, e os resultados desejados foram alcançados e documentados neste documento.

Palavras-chave: Movimento harmônico simples, Período de oscilação, Comprimento do fio.

1. INTRODUÇÃO

O experimento foi realizado com o intuito de melhorar a compreensão dos discentes sobre o movimento mecânico (destaca-se Osciladores Harmônicos Simples) de um pêndulo simples. O docente exigiu após a realização do experimento, que fosse realizado um cálculo com a oscilação média de cada objeto estudado para descobrir a aceleração gravitacional média de cada um.

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1. METODOLOGIA

A atividade foi realizada em um dos laboratórios da Fainor, próprios para a prática. O docente exigiu alguns equipamentos básicos para a proteção individual das pessoas presentes no ambiente, dentre eles: Jalecos de manga longa, sapatos ou tênis fechados e calças. Para execução, foram escolhidas duplas para medição e registro das medidas. O objeto de estudo consistia em um objeto pequeno, de massa relativa considerável, pendurado verticalmente por uma corda, de massa relativa desprezível.

O experimento consistia em avaliar o objeto no cabo de comprimento fixo (no caso deste trabalho, elegeu-se 250 milímetros como comprimento de referência) em duas instâncias: pêndulo simples em ângulos pequenos e grandes; e em cada circunstância, elevar o objeto ao ângulo desejado e soltá-lo sem aplicar nenhuma força adicional. Feito isso, com o auxílio de um cronômetro, cronometrou-se o tempo necessário para a realização de dez oscilações, ou seja, o tempo que leva para o objeto retornar ao ponto em que foi “solto” dez vezes; e repetir o feito cinco vezes em cada ângulo, ou seja, dez oscilações relativas a diferentes tempos.

1. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Relatório de experimento- 2023.1

Marco Antonio e Elber Pereira Libriano

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O experimento se mostrou eficiente no quesito execução:[pic 2]

nenhum risco considerável, simples de ser feito e fácil de ser registrado. Todos os dados coletados foram ordenados nas tabelas a seguir:

OSCILAÇÕES EM ANGULOS GRANDES
Nº do experimento	Nº de oscilações	Tempo total
1	10	9,98 s
2	10	10,00 s
3	10	9,76 s
4	10	9,80 s
5	10	10,05 s

OSCILAÇÕES EM ANGULOS PEQUENOS
Nº do experimento	Nº de oscilações	Tempo total
1	10	9,98 s
2	10	10,31 s
3	10	10,14 s
4	10	10,03 s
5	10	10,25 s

Verifica-se que houve uma proximidade notável entre os resultados. Realizando-se as médias dos tempos, obteve-se que o tempo médio de oscilação em ângulos grandes foi de 10,142 segundos, enquanto em ângulos pequenos foi de 9,92 segundos.

Para descobrir a aceleração gravitacional, foi preciso usar uma equação para calcular o período no pêndulo simples:[pic 3]

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Sendo:

T – período;

L – Comprimento do fio (em metros); g – Aceleração gravitacional (m/s2).

Fazendo uso da Eq. 1, foi possível calcular a aceleração gravitacional considerando o

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período        como                o        inverso        da frequência        e        convertendo                o

tamanho do fio em metros:

T = 1/f        (2)

f = n° de oscilações/tempo total       (3) L = 250 mm = 0,250 m        (4)

Assim, foi possível descobrir a aceleração gravitacional em cada uma das instâncias, fazendo uso do tempo total médio. Em ângulos grandes, chegou-se a 9,6m/s2, e em ângulos pequenos, chegou-se a 10,03m/s2.

1. Diferenças

Os autores desse artigo acreditam que os motivos que levam a essa diferença de tempo entre ambos é causada são: atrito com o ar, distância e erro humano. O atrito com o ar e o erro humano representam uma margem mínima na desaceleração entre os ângulos, visto que o atrito é mínimo por ser um ambiente fechado e o fator humano se trata apenas da precisão na medição que, embora números muito próximos tenham sido obtidos, não são exatos como se fossem medidos por máquinas.

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