Os Pêndulos Simples E Físico
Por: Marcos Barbosa • 3/4/2024 • Relatório de pesquisa • 2.252 Palavras (10 Páginas) • 63 Visualizações
[pic 1]
UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO - UFMA
BACHARELADO INTERDISCIPLINAR EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA
ERICKA RARYNNE DIAS DA SILVA;
LUIS ARTHUR SEVERO CARVALHO DE ALMEIDA;
MARCOS EDUARDO DE SOUSA BARBOSA
EXPERIMENTO VI: PÊNDULOS SIMPLES E FÍSICO
São Luís – MA
2024
ERICKA RARYNNE DIAS DA SILVA;
LUIS ARTHUR SEVERO CARVALHO DE ALMEIDA;
MARCOS EDUARDO DE SOUSA BARBOSA
EXPERIMENTO VI: PÊNDULOS SIMPLES E FÍSICO
Sexto relatório para a Disciplina de Física Experimental I, pelo Curso de Bacharelado Interdisciplinar em Ciência e Tecnologia, da Universidade Federal do Maranhão (UFMA), ministrado pelo Professor Igo Torres Lima.
São Luís - MA
2024
SUMÁRIO
Parte 1: Pêndulo Simples
Parte 2: Pêndulo Físico
Parte 1: Pêndulo Simples
1 INTRODUÇÃO
Um pêndulo simples é um sistema composto por uma massa m suspensa por um fio inextensível, de comprimento L com massa desprezível em relação ao valor de m.
O pêndulo simples é um exemplo de movimento harmônico simples (MHS).
O MHS é um movimento periódico no qual a força restauradora é proporcional ao deslocamento da partícula.
No caso do pêndulo simples, a força restauradora é a força da gravidade. Quando o pêndulo é deslocado da sua posição de equilíbrio, a gravidade atua para retornar o pêndulo à sua posição de equilíbrio
2 OBJETIVOS
O objetivo deste experimento é investigar o movimento harmônico simples em um pêndulo simples. Para isso, determinaremos a aceleração da gravidade e verificaremos que o período é independente da massa.
3 FUNDAMENTAÇÕES TEÓRICA
O pêndulo simples é um sistema composto por uma massa m suspensa por um fio inextensível, de comprimento L com massa desprezível em relação ao valor de m.
O pêndulo simples é um exemplo de movimento harmônico simples (MHS). O MHS é um movimento periódico no qual a força restauradora é proporcional ao deslocamento da partícula.
No caso do pêndulo simples, a força restauradora é a força da gravidade. Quando o pêndulo é deslocado da sua posição de equilíbrio, a gravidade atua para retornar o pêndulo à sua posição de equilíbrio.
A força peso é a única força que atua na massa m. A força peso pode ser decomposta em duas componentes, uma na direção vertical e outra na direção horizontal.
A componente vertical da força peso é a força de empuxo, que é igual ao peso da massa m multiplicado pelo coeficiente de empuxo. A componente horizontal da força peso é a força restauradora, que é responsável pelo movimento oscilatório do pêndulo.
[pic 2]
m.g.cosθ = m.ay
m.g.sinθ = m.ax
Isolando θ, obtemos a seguinte equação:
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A solução da equação do movimento do pêndulo simples é dada por:
A frequência angular é dada por:
[pic 4]
4 METODOLOGIA
4.1 Materiais e Equipamentos utilizados
> Pêndulo simples com disco de 100 g;
> Cronômetro;
> Régua;
4.2 Procedimento experimental
1. Monte o pêndulo simples, fixando o fio a uma superfície firme e suspendendo o disco;
2. Mova o disco de sua posição de equilíbrio de um ângulo de 5°;
3. Solte o disco e deixe-o oscilar livremente;
4. Com o cronômetro, meça o tempo que o disco leva para completar 5 períodos de
oscilação;
5,Repita o procedimento 5 vezes;
6.Calcule a média dos períodos.
5 DISCUSSÕES
Tabela 1
Medição | T (s) | ||
1 | 2 | ||
2 | 2,01 | ||
3 | 2,02 | ||
4 | 2,03 | ||
5 | 2,04 | ||
Tabela 2
Medição | T (s) | ||
1 | 2 | ||
2 | 2,01 | ||
3 | 2,02 | ||
4 | 2,03 | ||
5 | 2,04 | ||
Tabela 3
Medição | T (s) | ||
1 | 2 | ||
2 | 2,01 | ||
3 | 2,02 | ||
4 | 2,03 | ||
5 | 2,04 | ||
Tabela 4
Medição | T (s) | ||
1 | 2 | ||
2 | 2,01 | ||
3 | 2,02 | ||
4 | 2,03 | ||
5 | 2,04 | ||
7 CONCLUSÃO
8 QUESTÕES
5.1.
Resolução
Com os dados da tabela 04, podemos construir o gráfico de T versus L 1/2:
Através do método da regressão linear, podemos encontrar os parâmetros a e b da reta y = a.x + b, que é a equação da reta que melhor se ajusta aos dados do gráfico.
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