O Lançamento de Projéteis
Por: Najlaa • 20/5/2015 • Trabalho acadêmico • 1.103 Palavras (5 Páginas) • 193 Visualizações
UNIVERSIDADE VILA VELHA - UVV
GEOLOGIA
FÍSICA EXPERIMENTAL I – GE3M
ALIB BARBOSA
LUIZA PORTO
NAJLA SARQUIZ
RAQUEL LOURENÇO
THALES AGNHESI
Experimento n° 5(05/06/14): LANÇAMENTO DE PROJÉTEIS
Professor: Manuel Almeida A. Neto
VILA VELHA
2014
OBJETIVO
Encontrar a velocidade horizontal de lançamento, para as duas esferas, através do estudo do movimento de projeteis e da conservação de energia.
- PROBLEMA FÍSICO
Neste experimento foram utilizados os seguintes materiais: régua milimetrada, duas molas helicoidais, cronômetro digital, nivelador, dinamômetros de 1,00N e 2,00 N, uma base para a montagem com escala milimetrada, suporte para massa-disco e ponteira de plástico, 5 discos grandes, 1 extensor para associação de molas em paralelo .
Com esses aparelhos foi possível determinar as constantes elásticas de molas helicoidais tanto como pela Lei de Hook e MHS, como pela associação de molas.
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO
Movimento de queda livre
[pic 2]
Movimento a velocidade constante:
[pic 3]
Relação frequência angular e frequência:
[pic 4]
Energia potencial gravitacional:
[pic 5]
Momento de inércia de rotação:
[pic 6]
Fator de forma para uma esfera rígida:
[pic 7]
PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
Na execução foram observados os procedimentos sugeridos no roteiro, com as seguintes observações:
Inicialmente alinhou-se o pêndulo com o auxílio de um nivelador. Para verificar a independência do período de oscilação em relação a massa, foi utilizada a massa grande e determinada a medida do comprimento d1;
Foi determinada a abertura linear máxima do pêndulo usando o comprimento do fio como sendo aproximadamente de 1 metro;
O pêndulo foi oscilado contando 50 oscilações registrando o tempo. Esse processo foi repetido 6 vezes;
Em seguida substituiu-se a massa do pêndulo pela massa pequena e os procedimentos anteriores foram repetidos com o mesmo número de oscilações;
Foram feitas 50 oscilações em função do comprimento do pêndulo variando-se de aproximadamente 100 mm a 600 mm de alcance o valor máximo para d2, medindo os tempos.
DADOS EXPERIMENTAIS
5.1 Cálculo do período e da aceleração da gravidade (via pêndulo simples e via gráfico)
Parte B – Independência da massa do pêndulo
Comprimento do fio (L) = 1000 ± 0,1 mm
Tabela 01- Pêndulo da massa grande
Tempo (s) | N.º de oscilações |
99,6 | 50 |
97,1 | |
97,37 | |
99,19 | |
99,31 | |
99,28 |
Tabela 02- Pêndulo da massa pequena
Tempo (s) | N.º de oscilações |
100,06 | 50 |
100,69 | |
100,32 | |
101,75 | |
101,25 | |
102,72 |
Parte C – Medição do período de oscilação (50) do pêndulo em função do comprimento (L) do fio, construção do gráfico ω2 X 1/L e determinação da aceleração da gravidade pela inclinação do gráfico.
Tabela 03
d2 (mm) | Tempo (s) | Nº oscilações |
0 | 101,38 | 50 |
100 | 94,25 | |
200 | 90,88 | |
300 | 85,06 | |
400 | 79,03 |
ANÁLISE DOS DADOS
Para que o pêndulo executa- se apenas Oscilações Harmônicas Simples era fundamental que a amplitude angular não ultrapassasse a abertura angular de 5º. Para isto era necessário determinar a abertura linear, através de:
X0 = = [pic 8][pic 9]
= [pic 10]
= 0,087495377 0,008723670686 = = 0,087 0,009[pic 11][pic 12][pic 13]
L= l l() = 100 cm 100 cm () cm = 100 cm 0,5 cm [pic 14][pic 15][pic 16][pic 17][pic 18]
X0= (0,087495377x100) (0,008723670686 x 0,5) = 8,750 cm 0,004 cm[pic 19][pic 20][pic 21]
Determinando a gravidade:
g = [pic 22]
L = l ± Δl
l = (0,600 – d2 + d1)
Δl = (Δd1 + Δd2)
Calculo da aceleração da gravidade com L1 = 1,00m
L1 = (0,600 – d2 + d1) ± (Δd1 + Δd2)
L1 = (0,600 – 0,000 + 0,400) ± (0,005 + 0,005)
L1 = (1,00 ± 0,01) m
Substituindo L1 na formula da aceleração da gravidade:
g = [pic 23]
g = = (9,60274003 0,1054994264) m/s² [pic 24][pic 25][pic 26]
= (0,96 0,1) m/s²[pic 27]
Calculo da aceleração da gravidade com L2 = 0,90m
L2 = (0,600 – d2 + d1) ± (Δd1 + Δd2)
L2 = (0,600 – 0,100 + 0,400) ± (0,005 + 0,005)
L2 = (0,90 ± 0,01) m
Substituindo L1 na formula da aceleração da gravidade:
g = = (9,999528835 0,110604868) m/s² [pic 28][pic 29][pic 30]
= (10,0 0,1) m/s²[pic 31]
Calculo da aceleração da gravidade com L3 = 0,80m
L3 = (0,600 – d2 + d1) ± (Δd1 + Δd2)
L3 = (0,600 – 0,200 + 0,400) ± (0,005 + 0,005)
L3 = (0,80 ± 0,01) m
Substituindo L1 na formula da aceleração da gravidade:
g = = (9,564103503 0,130077491) m/s² [pic 32][pic 33][pic 34]
= (9,6 0,1) m/s²[pic 35]
Calculo da aceleração da gravidade com L4 = 0,70m
L4 = (0,600 – d2 + d1) ± (Δd1 + Δd2)
L4 = (0,600 – 0,300 + 0,400) ± (0,005 + 0,005)
L4 = (0,70 ± 0,01) m
Substituindo L1 na formula da aceleração da gravidade:
g = = (9,548761117 0,147636785) m/s² [pic 36][pic 37][pic 38]
= (9,5 0,1) m/s²[pic 39]
Calculo da aceleração da gravidade com L5 = 0,60m
L5 = (0,600 – d2 + d1) ± (Δd1 + Δd2)
L5 = (0,600 – 0,400 + 0,400) ± (0,005 + 0,005)
L5 = (0,60 ± 0,01) m
Substituindo L1 na formula da aceleração da gravidade:
g = = (9,481281301 0,170018421) m/s² [pic 40][pic 41][pic 42]
= (9,5 0,2) m/s²[pic 43]
7. CONCLUSÃO
Os valores obtidos nos dados do experimento nos mostram que a influência de erros, que podem ocorrer na execução do experimento, como o de leitura das medidas, leitura de tempo, assim como as aproximações nos cálculos podem ter comprometido a exatidão do resultado da aceleração da gravidade.
Verificamos também, que o período simples depende somente do comprimento do fio, podendo assim concluir que a massa é sim independente do período.
8. BIBLIOGRAFIA
HALLIDAY, D.; RESNICK ,R.; WALKER, J. Fundamentos de Física Vol. 2. 8ª edição. Rio de Janeiro: REDBSTYLE, 2009.
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