O Relatório de Pêndulos

1 OBJETIVO

Este relatório tem como foco analisar os dados e resultados da segunda aula prática, realizada no laboratório. Essa pretendia estudar determinados sistemas de pêndulos, um simples e outro físico, de forma a verificar a conjuntura do movimento, apurando o comportamento tanto da aceleração gravitacional como do momento de inércia nessas ocasiões.

2 MATERIAIS E MÉTODOS

Durante a prática utilizamos uma base junto a um transferidor, em que, na primeira parte da aula, colocou se um barbante com um suporte para pesos na ponta e o pendeu. Nesse arranjo experimental foi estruturada primeiramente uma situação na qual foi alterado oito vezes o tamanho do barbante, contudo o peso no suporte era sempre o mesmo, posteriormente deixou o barbante em seu comprimento máximo e apenas mudou se a quantidade de peso que estava no suporte. Em todas as etapas do procedimento o tempo de oscilação foi marcado por um cronômetro manual.

[pic 1]

        Imagem 01: Primeiro arranjo experimental        

Já na segunda parte da aula, fixou se na base uma haste que possuia marcações, indo de A a D, e a inclinou de forma que ocasionasse ocilações. No decorrer do experimento foi mudando o ponto em que a barra foi fixada no suporte e registrados o tempo do processo.

[pic 2]

          Imagem 02: Segundo arranjo experimental

Além disso, usou se uma trena para medir o tamanho do barbante assim como o da haste e uma balança para pesar todos os instrumentos empregados.

3 RESULTADOS E DISCUSSÕES

Após a apuração prática de todos os experimentos propostos, foram registrados os dados, transferidos para tabelas e gráficos, além de calculados os valores teóricos para algumas grandezas atuantes no sistema e comparados com os valores efetivos.

3.1 PRIMEIRO EXPERIMENTO

Inicialmente alterou se o comprimento na corda (L) mantendo o mesmo peso (M = 0,1kg ± 0,0001kg), sempre usando a mesma inclinação baseada no transferidor, registrando as seguintes informações:

Tabela 01: Medidas dos comprimentos da corda, dos períodos de oscilação e dos períodos de oscilação ao quadrado.

Medida	L (m) (±0,0005m)	T (s) (tempo de reação: ±0,03s)	T² (s²)
1	0,330	0,92	0,85±0,05
2	0,371	0,98	0,96±0,06
3	0,382	0,98	0,96±0,06
4	0,402	1,00	1,00±0,06
5	0,410	1,01	1,02±0,06
6	0,416	1,04	1,08±0,06
7	0,426	1,05	1,10±0,07
8	0,476	1,11	1,23±0,07

Observação: De acordo com o relatório de física experimental da Unicamp de Limeira, devemos medir o tempo de 5 oscilações, obtendo o erro padrão e verificamos que o tempo de reação, esse que foi de 0,16s, logo assumimos que 0,16s é o erro na medida de 5T, portanto o erro em T será de 0,16s/5 = 0,03s.

Com esses dados foi possível construir um gráfico de período ao quadrado versus comprimento do barbante:

Gráfico 01: Relação entre período ao quadrado e comprimento feito no computador (Programa: Excel).

[pic 3]

Gráfico 02: Relação entre período ao quadrado e comprimento feito à mão.

[pic 4]

Ao calcular a tangente do ângulo formado entre a reta do experimento e o eixo das abscissas dos gráficos acima, temos então que no experimento Tg α = 0,38, logo g = 15 ± 1 m/s².

Esse valor não coincide com o valor real da aceleração da gravidade que é, aproximadamente, 9,8 m/s². Isso deve se a erros humanos ou mecânicos durante a prática.

Posteriormente alterou se o peso no suporte (M) mantendo o mesmo comprimento  (L = 0,476m ± 0,0005m), sempre usando a mesma inclinação baseada no transferidor, registrando as seguintes informações:

Tabela 02: Medidas dos pesos e dos períodos de oscilação.

Medida	M (kg) (±0,0001kg)	T (s) (tempo de reação: ±0,03s)
1	0,0598	1,14
2	0,0698	1,15
3	0,0798	1,14
4	0,0898	1,13
5	0,0998	1,12

A tabela 02 deixa evidente que os tempos de oscilação são praticamente os mesmos, principalmente se considerarmos o tempo de reação e o erro do próprio instrumento utilizado (de ±0,01s), provando que a massa não interfere no que diz a respeito do período de oscilação de um sistema de pêndulo simples.

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