O LABORATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL PARA ENGENHARIA
Por: alvesz_s • 24/8/2020 • Trabalho acadêmico • 1.111 Palavras (5 Páginas) • 250 Visualizações
[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
- Prego fixado na parede;
- Desenho indicando 15 e 10 graus;
- Massas: m1(uma pilha palito) e m2(três pilhas palito);
- Cronômetro – alternativamente pode ser usada a função cronômetro de um celular;
- Fita métrica;
- 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 |
...