O Relatório Pendolo Simples
Por: Diogo Rayan • 25/8/2017 • Relatório de pesquisa • 1.385 Palavras (6 Páginas) • 322 Visualizações
UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS
Instituto de Física
Física Experimental 2
Relatório de Aula Prática
PÊNDULO SIMPLES
Aluno: Diogo Rayan Santos Monteiro
Professor: Maria Tereza de Araújo
UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS
Instituto de Física
Física Experimental 2
Relatório de Aula Prática
PÊNDULO SIMPLES
Relatório do experimento acima citado realizado no laboratório de física 2, sob orientação da professora Maria Tereza de Araújo, como requisitado pela disciplina Física Experimental 2. |
Maceió -2017
SUMÁRIO
Objetivos 3
Material 3
Procedimentos utilizados 3
Introdução Teórica 4
Resultados e Discussão 4
Conclusões 5
Referências Bibliográficas 5
Objetivos
Investigar como o período de um pendulo simples depende de vários fatores e
determinar o valor da aceleração da gravidade g.
Material
- 3 Massas diversas
- 1 Barbante ou linha de pesca no 10
- 1 Tripé
- 1 Haste
- 1 Cronometro
- 1 Transferidor
- 1 Trena – 1 metro
Procedimento
Parte 1:
- Foi suspendida uma das massas cilíndricas por um barbante (linha) com comprimento de aproximadamente 60 cm, ou pouco menor que a haste metálica de sustentação como indicado na figura 1.
[pic 1] Figura 1: arranjo experimental para pendulo simples. |
- Foi deslocado o pendulo lateralmente cerca de 5°, usando um transferidor para a medição do angulo.
- Foi liberado o pendulo e marcado com um cronometro o tempo para 10 oscilações completas. Foi repetido este procedimento 10 vezes anotando os tempos na tabela 1 e calculando o tempo médio e seu desvio.
- Através da equação 1, foi calculado o período T e o comparado com o resultado obtido no experimento.
- Foi repetido o procedimento para as outras duas massas e anotado na tabela 1.
Parte 2:
- Mantendo constante o comprimento do pêndulo e sua massa foi variado o angulo θ. Como sugestão, foi adotado os ângulos de 5° (ou menor), 45° e 60°.
- Foi determinado os períodos de oscilação como nos itens anteriores do procedimento, mas para θ ≤ 5o cronometrar 10 oscilações e anotar na tabela 2.
- Foi utilizado uma nova expressão (1) para T:
(1)[pic 2]
Parte 3:
- Foi repetido o item 2, porem, agora, variando o comprimento do pêndulo e anotado na tabela 3.
Introdução Teórica
O pêndulo simples é um tipo de oscilador que para certas condições pode ser considerado um oscilador harmônico simples.
[pic 3]
Figura 2: decomposição de forças pêndulo simples
A partir da figura 2 com a decomposição de forças existentes no pêndulo simples podemos ver que a força restauradora do sistema pêndulo simples é do tipo:
(2)[pic 4]
Que é diferente do tipo de força restauradora do sistema massa-mola e que caracteriza um movimento harmônico simples , contudo para ângulos pequenos de teta, , podendo nós fazermos a seguinte substituição para a força restauradora do pêndulo simples para ângulos pequenos.[pic 5][pic 6]
(3)[pic 7]
O que nos permitiria chegarmos a uma equação muito parecida com a que encontramos para o nosso sistema massa-mola:
(4)[pic 8]
Onde teta também é teta = (t), conseguindo nós assim que:[pic 9]
(5)[pic 10]
Que pelo o que comentamos anteriormente podemos reescrever como:
(6)[pic 11]
De onde dessa equação diferencial se é possível obter uma equação de movimento similar à equação de movimento do sistema massa-mola:
(7)[pic 12]
Todas as demais considerações que foram feitas para o sistema massa-mola poderão ser generalizadas para o pêndulo simples agora, com a observação que a única representante de energia potencial a entrar no somatório de energias para dar Et é a energia potencial gravitacional (Epg), de maneira a conservar a energia total do sistema, com energia potencial gravitacional se convertendo em energia cinética e vice-versa, sendo que a nossa posição de equilíbrio é exatamente o ponto mais baixo do sistema.
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