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O LABORATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL PARA ENGENHARIA

Por:   •  24/8/2020  •  Trabalho acadêmico  •  1.111 Palavras (5 Páginas)  •  250 Visualizações

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[pic 1]

 UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ

CENTRO DE CIÊNCIAS

DEPARTAMENTO DE FÍSICA

LABORATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL PARA ENGENHARIA

SEMESTRE 2020.1

PRÁTICA III – PÊNDULO SIMPLES

ALUNO: PEDRO HENRIQUE ALVES SILVA

MATRÍCULA: 493997

CURSO: ENGENHARIA CIVIL

TURMA: 04A

PROFESSOR: NEPOMUCENO

DATA E HORA DA REALIZAÇÃO DA PRÁTICA: 22/JULHO/2020  ÀS 08:00 h

OBJETIVOS

Verificar as leis do pêndulo e determinar a aceleração da gravidade local.

MATERIAL

  1. Prego fixado na parede;
  2. Desenho indicando 15 e 10 graus;
  3. Massas: m1(uma pilha palito) e m2(três pilhas palito);
  4. Cronômetro – alternativamente pode ser usada a função cronômetro de um celular;
  5. Fita métrica;
  6. Fio (linha comum).

INTRODUÇÃO

        Remonta aos primórdios da humanidade a necessidade de marcar o tempo. No período pré-histórico, era relevante apenas distinguir o dia da noite. Entretanto, com o avanço das tecnologias, principalmente na era das grandes navegações, surgiu a primordialidade de marcar o tempo com mais exatidão, pois era necessário, para determinar a posição das embarcações, saber o horário em Greenwich. Desta forma, a importância do estudo de movimentos harmônicos simples(MHS), que são movimentos que se repetem a intervalos de tempo regulares e sucessivos(MARQUES, 2016), se prova por serem movimentos bastantes comuns e por exemplificarem a aplicabilidade das leis da mecânica.

        O pêndulo simples(figura1) consiste em um objeto preso por um fio de massa desprezível(IDEM), onde seu movimento se dá devido à força da gravidade e comprimento do fio. Com a ação do pêndulo, podemos verificar as leis que agem sobre ele e determinar a aceleração da gravidade local.

  FIGURA 1 – PÊNDULO SIMPLES

[pic 2]

[pic 3]

PROCEDIMENTOS

        Primeiro anota-se o peso das massas, desta forma temos:

TABELA 1 – PESO DAS MASSAS

MASSA

PESO(g)

m1

12,5

m2

37,5

        Em seguida, foram cronometrados  os períodos com variações do comprimento do fio e calculado o tempo de 10 oscilações por três vezes, dessa forma, ao dividir os resultados por 30 obtemos o valor médio do período T e elevando o valor médio ao quadrado obtemos T²(s²). Os resultados serão demonstrados na tabela a seguir.

TABELA 2 – RESULTADOS EXPERIMENTAIS PARA PÊNDULO SIMPLES

L(cm)

Ѳ(graus)

m(gramas)

10T(s)

T(s)

T²(s²)

L1=20

Ѳ1=15

m1=12,5

10T1=9

10T1=8,5

10T1=8,6

0,87

0,76

L2=40

Ѳ2=15

m1=12,5

10T2=12,50

10T2=11,80

10T2=12,00

1,21

1,46

L3=60

Ѳ3=15

m1=12,5

10T3=15,20

10T3=15,50

10T3=15,50

1,54

2,37

L4=80

Ѳ4=15

m1=12,5

10T4=17,10

10T4=17,20

10T4=17,00

1,71

2,92

L5=100

Ѳ5=15

m1=12,5

10T5=20,00

10T5=19,70

10T5=19,80

1,98

3,93

L6=120

Ѳ6=15

m1=12,5

10T6=21,60

10T6=22,00

10T6=22,22

2,19

4,81

L7=140

Ѳ7=15

m1=12,5

10T7=23,60

10T7=24,00

10T7=24,30

2,40

5.74

         

        O mesmo procedimento foi reproduzido na tabela a seguir, entretanto, variando a amplitude ao invés do comprimento do fio para que se possa analisar a influência da amplitude sobre o período.

TABELA 3 –  RESULTADOS PARA INFLUÊNCIA DA AMPLITUDE SOBRE O PERÍODO

L(cm)

Ѳ(graus)

m(gramas)

10T(s)

T(s)

T²(s²)

L=100

Ѳ1=15

m1=12,5

10T5=20,00

10T5=19,70

10T5=19,80

1,98

3,93

L=100

Ѳ2=10

m1=12,5

10T8=21,00

10T8=19,70

10T8=19,70

2,01

4,05

        Agora, seguindo o mesmo método, a massa foi modificada para verificarmos se há influência dela no movimento do pêndulo.

TABELA 4 –  RESULTADOS PARA INFLUÊNCIA DA MASSA SOBRE O PERÍODO

L(cm)

Ѳ(graus)

m(gramas)

10T(s)

T(s)

T²(s²)

L=100

Ѳ2=10

m1=12,5

10T8=21,00

10T8=19,70

10T8=19,70

2,01

4,05

L=100

Ѳ2=10

m2=37,5

10T9=20,98

10T9=19,74

10T9=19,72

2,01

4,05

...

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