O Sistema Massa Mola

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Sistema Massa Mola

ALUNOS:  Allan Melo, Ana Paula Faria, Eduardo Negrini, Luigi Rosa, Philipe Costa.

TURMA: 2UNC.

Física Experimental I

Resumo: Este relatório tem como objetivo analisar o Pêndulo Simples, que consiste em um sistema composto por um suporte fixo onde se tem um fio e em sua ponta geralmente tem uma esfera de massa pequena que lhes permite mover-se livremente. Através da construção e experimentação de um pêndulo simples, tornou-se possível compreender o movimento harmônico simples e, através dos resultados obtidos e registrados durante o experimento calcular a aceleração da gravitação, cujo valor é conhecido pela ciência como sendo 9,81 m/ s².

Palavras-chave: experiência, relatório, gravidade.

        

1. Introdução.

O pêndulo simples consiste em um suporte resistente onde que em sua ponta se encontra um fio (barbante, nylon etc.) e, nesse fio geralmente tem um corpo maciço (geralmente em formato de esfera) suspenso com uma pequena massa.

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Figura 1: Modelo de Pêndulo simples

O experimento em si tem como objetivo calcular a aceleração da gravidade, e isso se torna possível quando se isola o 𝑔 na equação do pêndulo simples (), obtendo-se: onde 𝑔 é aceleração da gravidade, 𝐿 é o comprimento da corda nas diferentes etapas do experimento e 𝑇 é o período de oscilação, ou seja, o tempo necessário para que o movimento se repita.[pic 4][pic 5]

1. Procedimento Experimental.

        Para a realização do experimento, foi utilizado o pêndulo simples, uma trena para medir o comprimento do barbante, um transferidor, um cronômetro de um celular e material para poder anotar as medições. O experimento foi dividido em 5 etapas, onde o comprimento 𝐿 do barbante é diferente em cada uma. Na primeira etapa, 𝐿1 = 0,2m; na segunda etapa, 𝐿2 = 0,4m; na terceira etapa, 𝐿3 = ,6m; na quarta etapa, L4 = 0,8m e por fim na quinta e última etapa, L5=1m.

Primeiramente com auxílio da trena, soltamos o barbante até obter o tamanho de 0,20m, tornamos a prender o barbante para que não ocorra falhas no experimento, depois com o corpo em repouso se obteve o ângulo de 90º em relação ao suporte do pêndulo, em seguida utilizamos o transferidor, com o barbante esticado, movemos o corpo a 10º do ponto de origem e ao soltar simultaneamente foi acionado o cronometro, após o movimento ter sido repetido 10 vezes, pausamos o cronometro e repetimos o teste mais duas vezes, consequentemente este processo foi repetido com as outras medidas propostas.

Ao finalizar o procedimento todas as medições de t(s) foram anotadas para que pudessem ser passadas para uma planilha do Exel para que pudesse ser feito de maneira simples a segunda parte do experimento, um gráfico que mostrasse T2 em função de L e assim determinar o valor de g, através do coeficiente angular na equação da reta(  ), e ao obter o valor de b podemos encontrar o valor da gravidade(  )[pic 6][pic 7]

1. Resultados e Discussão

Os resultados de tempo (𝑡) obtidos e anotados durante o experimento foram colocados numa tabela de modo que possam ser expressos em uma tabela. Com o resultado em mãos foi possível obter valores tais como a média em de tempo (ΔT), desvio padrão, média de um período e a média do desvio de padrão. Com isso utilizamos os valores de L e T² para acharmos a aceleração da gravidade:

Comp (m)	Nº de medidas	Nº de Oscilaçoes	Tempo (s)	σt (s)	Média T(s)	Média de um periodo (s)	σt em um periodo(s)	T²(s²)
0,2	1	10	8,68	0,17	8,79	0,879	0,017	0,773
2	8,7
3	8,99
0,4	1	10	12,23	0,07	12,19	1,219	0,007	1,486
2	12,23
3	12,11
0,6	1	10	14,63	0,27	14,35	1,435	0,027	2,06
2	14,33
3	14,1
0,8	1	10	17,38	0,02	17,38	1,738	0,002	3,022
2	17,37
3	17,4
1	1	10	19,23	0,09	19,23	1,923	0,009	3,697
2	19,14
3	19,31

Tabela 1 Resultados obtidos através do experimento.

Para poder realizar o cálculo da aceleração da gravidade, é suma importância saber os valores do período (𝑇), ou seja, o tempo de cada oscilação do pêndulo, em cada etapa do experimento. Dividindo as médias de tempo 𝑡̅ por 10 (número de oscilações), é possível encontrar os valores de T expressos na tabela anterior (coluna 7) e assim obter o valor de T² (coluna 9).