O Relatório de Física
Por: BECKMAN14 • 26/4/2023 • Relatório de pesquisa • 2.998 Palavras (12 Páginas) • 70 Visualizações
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UNIVERSIDADE FEREDAL DO MARANHÃO – UFMA
CENTRO DE CIÊCIAS EXATAS E TECNOLOGICAS – CCET
CURSO DE QUÍMICA INDUSTRIAL
JOSUÉ BECKMAN FONSECA DE JESUS
RELATÓRIO DE PRÁTICA EXPERIMENTAL:
MOVIMENTO PERIÓDICO – PÊNDULO SIMPLES
SÃO LUÍS
2023
JOSUÉ BECKMAN FONSECA DE JESUS
RELATÓRIO DE PRÁTICA EXPERIMENTAL:
MOVIMENTO PERIÓDICO – PÊNDULO SIMPLES
Relatório de prática experimental à disciplina Física II.
do curso de Química Industrial da Universidade
Federal do Maranhão, como requisito para a obtenção parcial
da 1° nota na disciplina.
São Luís
2023
Resumo:
O presente relatório consiste em uma análise referente a um experimento demonstrativo investigativo realizado em laboratório sobre movimento periódico, para isso fez-se uso do pêndulo simples, que é um dispositivo que consiste numa massa presa à um fio inextensível e de massa desprezível. Esse conjunto oscila em torno de um ponto fixo e no plano bidimensional (direções “x” e “y”). Através desse dispositivo e de seu movimento, ocorre o estudo das grandezas que se encontram atuantes e notáveis. Dessa forma, este experimento busca analisar essas grandezas, bem como defini-las e estabelecer relações entre si.
Sumário
- Introdução.......................................................................................6
- Objetivo...........................................................................................7
- Materiais e métodos........................................................................7
- Resultados e discussões..................................................................8
- Conclusão.......................................................................................13
- Referências.....................................................................................14
- Introdução
Movimento periódico é o movimento de um corpo que retorna regularmente para uma posição após um intervalo de tempo fixo. Podemos identificar vários tipos de movimento periódico em nosso dia a dia, como por exemplo, o movimento de uma criança em um balanço no parque ou o pêndulo de um relógio antigo que oscila de um lado para o outro.
Pêndulo Simples
Um pêndulo simples é um modelo idealizado consistindo de um objeto de massa m que pode oscilar em torno de um ponto de equilíbrio, suspenso por um fio de comprimento ℓ. Algumas situações familiares como uma criança em um balanço no parque ou uma bola de demolição presa por um cabo à um guindaste podem ser considerados exemplos de pêndulo simples.
A Figura 1 mostra a representação esquemática do movimento de um pêndulo simples consistindo de uma partícula de massa m presa em fio de comprimento ℓ. A Figura 1 (a) mostra a representação do pêndulo no instante inicial e as forças que agem sobre partícula de massa m. A Figura 1 (b) mostra as componentes radial e tangencial da força peso.
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Figura 1 – Representação esquemática de um pêndulo simples.
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Figura 2 – Pêndulo simples
A força restauradora é a componente tangencial da força resultante, de forma que podemos calcular a frequência w angular para pequenas amplitudes, ou seja:
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A frequência e o período correspondentes serão:[pic 5]
Note que o período e a frequência não envolvem a massa da partícula. Em pequenas oscilações, o período de um pêndulo simples para um dado valor de g é determinado pelo seu comprimento. Quando a amplitude não é pequena, o desvio do comportamento harmônico é significativo e o período pode ser escrito em uma série infinita com deslocamento angular máximo ø, da forma:[pic 6]
Podemos calcular o período com a precisão desejada se tomarmos o número de termos adequados nesta série.
2.Objetivo
Verificar que para pequenas amplitudes de oscilações o período de um pêndulo simples independe do valor da massa suspensa e varia de acordo com o comprimento do fio.
3.Matérias e métodos
3.1 Materiais
Massas aferidas; Fio inextensível; Suporte metálico, tripé, barras metálicas e ganchos; Cronômetro digital; Trena.
3.2 Métodos
O experimento iniciou-se com a montagem do pêndulo, verificou-se se o mesmo estava com todos materiais exigidos, sendo eles: fio inextensível, suporte metálico, tripé, barras metálicas e ganchos. Em seguida, ajustou-se o comprimento do pêndulo colocando-o em aproximadamente 60,3 cm desde o ponto de sustentação até o centro de massa aferida. Após este processo, escolheu-se inicialmente uma massa de 20 g para o pêndulo, deslocou-se a massa suspensa de 20 g em aproximadamente 5 cm de linha de equilíbrio e soltou-se, após, repetiu-se esse procedimento por mais 5 vezes e obteve-se os resultados. Determinou-se o valor médio para o período e o respetivo desvio padrão de cada unidade. T = Δt/N , onde N é o número de oscilações no intervalo de tempo Δt.
Para o experimento 2 da variação do complemento do pêndulo, ajustou-se o comprimento do pêndulo de modo que tenha aproximadamente 68 cm desde o ponto de sustentação até o centro de massa aferida, logo em seguida, escolheu uma massa de 30 g para o pêndulo, deslocou-se a massa suspensa de aproximadamente 5 cm de linha de equilíbrio e soltou-se. Repetiu-se esse procedimento para cinco valores, por fim anotou-se os tempos gastos para as oscilações e calculou-se o período para cada valor.
Por fim, efetuou-se o procedimento para o experimento 3 da variação da Amplitude de Oscilação do Pêndulo, ajustou-se o comprimento L do pêndulo de modo que tenha um metro, desde o ponto de sustentação até o centro de massa da massa aferida, escolheu- se uma massa de 30 g para o pêndulo, deslocou-se a massa suspensa em aproximadamente 5 cm de sua posição de equilíbrio e soltou-se. Repetiu-se esse procedimento utilizando os resultados do (procedimento 2) e calculou-se o período para cada valor da amplitude.
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