Relatório de Física Energia em Pêndulo Simples
Por: Rômulo Serafim • 1/12/2020 • Relatório de pesquisa • 1.442 Palavras (6 Páginas) • 291 Visualizações
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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIAS E TECNOLOGIA DA BAHIA - CAMPUS PAULO AFONSO
UNIDADE ACADÊMICA DE ENGENHARIA ELÉTRICA
DISCIPLINA FÍSICA EXPERIMENTAL I
João Pedro Alves Santana
Leonardo de Sá Moura Barros
Vitor Matheus de Sá Menezes
ENERGIA EM PÊNDULOS SIMPLES
PAULO AFONSO - BA
Dezembro/2018
João Pedro Alves Santana
Leonardo de Sá Moura Barros
Vitor Matheus de Sá Menezes
ENERGIA EM PÊNDULOS SIMPLES
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PAULO AFONSO - BA
Dezembro/2018
RESUMO[pic 4]
Inicialmente, a proposta desse trabalho é analisar os movimentos de queda livre e lançamento oblíquo e descrever seu movimento, aceleração e possíveis interferências externas, realizado através do lançamento de uma bola de vôlei e uma de tênis. Para isso, foi usado um método de vídeo análise para medir uma grandeza física: o valor da aceleração da gravidade (g). Esse método consiste em medir, de maneira automática, o tempo de queda-livre dos materiais de estudo, que após serem lançados para cima, atingem uma certa altura h = 0 e sofrem o efeito queda-livre. Para a observação dos lançamentos, utilizou-se o software tracker, que possibilita a análise e modelagem física do vídeo a partir de analise frame a frame, afim de obter dados mais precisos.
PALAVRAS-CHAVE: Experimento, lançamento, queda-livre, aceleração.
SUMÁRIO[pic 5]
1. INTRODUÇÃO 5
2. OBJETIVOS 8
2.1. OBJETIVO GERAL 8
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 8
3. MATERIAIS UTILIZADOS 8
4. PROCEDIMENTOS 9
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO 9
6. CONCLUSÕES....................................................................................................................14
7. REFERÊNCIAS....................................................................................................................15
- INTRODUÇÃO
- Pêndulos Simples
Pêndulo Simples consiste em uma massa m, presa na extremidade inferior de um fio ideal, fixada verticalmente na sua extremidade superior. Se o pêndulo simples oscilar, com oscilações de pequena abertura (no máximo 15o), ele descreve um movimento circular de raio R=L, sendo L o comprimento do fio. Seu período (T), que é o tempo que ele demora para efetuar um “vai e vem” completo é fornecido pela expressão:
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onde g é a aceleração da gravidade local.
A massa pendular m não influi no período T do movimento. Assim dois pêndulos de mesmo comprimento L, mas de massas diferentes M e m, apresentam o mesmo período T.
O período de um pêndulo simples independe da amplitude, ou seja, da altura em que m é abandonada. O período T de um pêndulo simples é diretamente proporcional à raiz quadrada de seu comprimento L. O período de um pêndulo simples é inversamente proporcional à raiz quadrada da aceleração da gravidade g.
Assim, quanto maior for a aceleração da gravidade g do local onde está o pêndulo, menor será o seu período. Uma das aplicações do pêndulo simples é a determinação da aceleração da gravidade em um dado local.
Se o pêndulo for abandonado em A (VA = 0), em A sua energia potencial (gravitacional) é máxima e sua energia cinética é nula. À medida que ele desce a energia potencial vai se transformando em cinética que será máxima quando ele atinge B. O processo se inverte até atingir C onde a energia potencial é máxima e a cinética nula. Sendo o sistema conservativo (não há energia dissipada), em todos os pontos do movimento a energia mecânica é constante (veja figura abaixo)
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- OBJETIVOS
- OBJETIVO GERAL
Este trabalho possui como objetivo geral medir a energia que um pêndulo simples dissipa e, através da obtenção do período de oscilação e dessa energia dissipada no sistema composto pelo pêndulo simples e o ar, encontrar o valor da gravidade terrestre local.
- OBJETIVOS ESPECÍFICOS
- Analisar o vídeo e debater possíveis interferências externas;
- Obter dados a partir do vídeo.
- MATERIAIS UTILIZADOS
- Objeto de metal com gancho;
- Fio de linha de comprimento x
- Smartphone ;
- Fita Métrica e régua.
- PROCEDIMENTOS
PARTE I
Primeiramente, acessou-se o cronometro digital do Smartphone Samsung Galaxy S8, para cronometrar os períodos do pêndulo simples. Em seguida, um dos componentes da equipe impulsionou o pêndulo enquanto o outro cronometrava cada período que o equipamento realizava, repetiu-se por 5 vezes. Após aferir o valor total de segundos das 5 oscilações, repetiu-se por mais 10 vezes para encontrar o valor médio do período.
- RESULTADOS E DISCUSSÕES
- GRAVIDADE DA TERRA
Usando a relação entre período, gravidade e comprimento pela fórmula abaixo, encontrou-se a gravidade da terra.
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Aceleração = -8,7
Foi feito um lançamento oblíquo de uma bola de voleibol, esse movimento oblíquo é lançado na diagonal. Este tipo de movimento realiza uma trajetória parabólica, que é demonstrada da seguinte forma:
Seja a = dv/dt , onde dv = adt, integrando:
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para determinar ‘’c’’:
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Logo,
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Onde:
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Seja v = dx/dt, onde:
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Para achar
[pic 14]
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Fazendo a discrepância da aceleração da gravidade teórica pela experimental temos:
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Tem-se que a aceleração da experiência tem uma discrepância de 1,88%.
...