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PRÁTICA 3: PÊNDULO SIMPLES

Por:   •  30/10/2017  •  Relatório de pesquisa  •  1.199 Palavras (5 Páginas)  •  235 Visualizações

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[pic 1]

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ

CENTRO DE CIÊNCIAS

DEPARTAMENTO DE FÍSICA EXPERIMENTAL

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

MAURÍCIO CAMPOS MAGALHÃES

PRÁTICA 3: PÊNDULO SIMPLES

FORTALEZA

2014

MAURÍCIO CAMPOS MAGALHÃES

PRÁTICA 3: PÊNDULO SIMPLES

Trabalho da disciplina de Física Experimental do curso de Engenharia Civíl da Universidade Federal do Ceará

Professor: Prof. Samuel Bastos

FORTALEZA

2014

SUMÁRIO

1.        OBJETIVOS        4

2.        MATERIAL        4

3.        INTRODUÇÃO TEÓRICA        5

4.        PROCEDIMENTO        7

4.1        Gráficos        8

5.        QUESTIONÁRIO        9

6.        CONCLUSÃO        11

REFERÊNCIAS        12


1.        OBJETIVOS

        -        Verificar as leis do pêndulo;

        -        Determinar a aceleração da gravidade local.

2.        MATERIAL

-        Pedestal de suporte com transferidor;

-        Massas aferidas m1 e m2;

-        Cronômetro;

-        Fita métrica;

-        Fio


3.        INTRODUÇÃO TEÓRICA

O pêndulo simples consiste em uma partícula, com determinada massa m, suspensa por um fio de comprimento L, de massa desprezível e inextensível, que é preso a um ponto fixo no qual o pêndulo possa oscilar. Quando afastado de sua posição de equilíbrio, para determinado ângulo θ em relação a vertical, e solto, o pêndulo oscilará sob ação da gravidade, descrevendo um movimento periódico e oscilatório.

O período do pêndulo simples independe da massa do objeto, bem como do deslocamento da posição de equilíbrio para determinado ângulo θ, como pôde ser observado nesta prática e como pode ser observado na fórmula do período de um pendulo simples.

[pic 2]

[pic 3]

Figura 3.1 Pêndulo Simples


Ao ser deslocado para determinado ângulo θ da vertical, o pêndulo começa a oscilar e nele passam a atuar a força peso e a tração do fio. A força peso, por sua vez, pode ser decomposta na componente  e .[pic 4][pic 5]

Ao atingir sua altura máxima, o pêndulo tem velocidade zero, portanto, sua energia cinética nesse ponto é zero e sua energia potencial gravitacional é máxima. Já no ponto mais baixo da trajetória, o pêndulo passa a ter velocidade máxima, logo, sua energia cinética é máxima e sua energia potencial gravitacional é zero.

Na construção civil, o pêndulo pode ser aplicado como “fio de prumo”, para indicar a verticalidade de uma parede, por exemplo.

[pic 6]

Figura 3.2 – Fio de prumo


4.        PROCEDIMENTO

Tabela 1 – Resultados experimentais para o pêndulo com uma massa de 50g e um θ = 15º

L (cm)

10 T1(s)

10 T2(s)

10 T3(s)

T (s)

T² (s²)

20

8,9

8,6

8,7

0,88

0,77

40

12,3

12,2

12,3

1,22

1,50

60

15,2

15,2

15,3

1,52

2,33

80

17,7

17,9

17,9

1,78

3,18

100

19,9

19,8

19,9

1,98

3,94

130

22,7

22,8

22,8

2,28

5,18

150

24,4

24,5

24,3

2,44

5,95

Tabela 2 – Influência da amplitude no período do pêndulo c/ uma massa de 50g e um L = 140cm

 θ (graus)

10 T1(s)

10 T2(s)

10 T3(s)

T(s)

15

23,4

23,5

23,5

2,35

10

23,6

23,5

23,3

2,34

Tabela 3 – Influência da massa no período do pêndulo p/ um θ = 10º e um L = 140cm

m (gramas)

10 T1(s)

10 T2(s)

10 T3(s)

T(s)

50

23,7

23,7

23,5

2,36

100

23,7

23,6

23,6

2,36

...

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