Relatório de Física

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UNIVERSIDADE CATÓLICA DE PERNAMBUCO

Física II - Laboratório

RELATÓRIO EXPERIMENTAL

Laboratório de Física II

Recife, 28 de Maio de 2015

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UNIVERSIDADE CATÓLICA DE PERNAMBUCO

Física II - Laboratório

Pêndulo Físico

Aluno(s): Ana Carolina

Arllisson Diego

Daniele Garcia

Emerson José

Professor: Expedito Lima

Curso: Engenharia Civil

Turma: NY 35.1

Recife, 28 de Maio de 2015

SUMÁRIO

EXPERIMENTO: Pêndulo Físico        

OBJETIVOS        

INTRODUÇÃO        

1.        Procedimentos        

a)        Materiais        

b)        Descrição do procedimento        

c)        Dados Obtidos Durante o Experimento        

d)        Dados Processados e Análise do Resultado        

2.        Conclusão        

ANEXOS        

        

EXPERIMENTO: PÊNDULO FÍSICO

O experimento minutado a seguir foi realizado em laboratório da UNICAP no dia 30/abril/2015, com orientação do professor da disciplina de Laboratório II – Prof. Expedito Lima.

OBJETIVOS

• Traçar o gráfico em papel milimetrado T(s) x D (cm);
• Determinar o L, Comprimento equivalente do Pêndulo Físico;
• Determinar R’, Raio de giração do Pêndulo Físico.

INTRODUÇÃO

“Ao contrário do pêndulo simples, um pêndulo real, frequentemente chamado de pêndulo físico, pode ter uma distribuição complicada de massa” (Halliday, David, 1916).

O pêndulo físico é um sistema mecânico que consiste numa barra presa em um eixo de rotação que realiza um movimento harmônico, e assim como o pêndulo simples, oscila em torno da posição de equilíbrio, que é perpendicular ao plano que se movimenta.

Os movimentos que se repetem em intervalos regulares ou indefinidamente são chamados de periódicos ou oscilações, e estamos cercados destes movimentos: barcos oscilando no cais, movimento dos pistões nos motores dos carros e as vibrações sonoras produzidas por um clarinete, por exemplo. E é por, isso que as oscilações desempenham um papel fundamental na física (mecânica, óptica, acústica, etc.).

Para pequenas oscilações um Pêndulo Físico realiza um movimento periódico. A expressão abaixo mostra que o Período da Oscilação (T) está relacionado como movimento de Inércia (Id) do corpo em relação ao eixo de rotação, à massa total (m) e a distância (d) entre o ponto de suspensão e o centro de massa.

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O Pêndulo Físico é geralmente usado para medidas precisas da Aceleração da Gravidade (g).

A relação do período do pêndulo pode ser usada também para determinar o momento de Inércia de qualquer formato. As demais grandezas devem ser conhecidas ou medidas apropriadamente.

O momento de Inércia (Id) em torno de um eixo passando por P, paralelo ao eixo que passa pelo cento de massa que, por sua vez, é perpendicular à peça retangular, é dado pelo Teorema do Eixo Paralelo (Teorema de Huygens-Steiner), cuja equação é:

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Onde:

ICM – momento de Inércia em torno de um eixo perpendicular ao plano do objeto e que passa pelo seu Centro de Massa;

m – massa da placa usada;

d – distância entre o ponto de apoio e o centro de massa.

1. Procedimentos

1. Materiais

• Haste de apoio com pino para fixação da barra metálica;
• Barra Metálica com 20 furos;
• Régua graduada;
• Cronômetro;
• Software para criar tabelas, calcular e analisar dados – Excel.

1. Descrição do procedimento

Fixamos a barra com o 1º furo preso a haste de apoio, presa a mesa. Feito isso, anotamos a distância em que o furo preso a haste se encontra do centro de massa da barra metálica. Em seguida posicionamos a barra a um ângulo qualquer, soltamos e medimos as oscilações completas repetindo em 10 ciclos para cada medida do 1º ao 9º furo e do 12º ao 20º furo. Para o 10º e 11º furo foi realizado apenas um ciclo.

        Os furos em que a barra estava apoiada foram variados, aumentando a distância do orifício ao centro de massa. Foi feito para 20 furos diferentes, o mesmo procedimento, anotando sempre os valores das oscilações repetindo como descrito acima, a medida do tempo de oscilação.

1. Dados Obtidos Durante o Experimento

São apresentadas a seguir as medições obtidas durante o experimento, sendo estas anotadas durante a primeira execução em uma repetição de 10 ciclos do 1º ao 9º furo e do 12º ao 20º furo e 1 ciclo para o 10º e 11º furo garantindo maior confiabilidade nos resultados alcançados a serem processados. Esta tabela apresenta o tempo obtido para completar os ciclos e distância do furo correspondente ao centro de massa.