Mesa De Forças

Experimento IV: Aceleração da Gravidade

Objetivos

Determinar experimentalmente a aceleração da gravidade usando o pêndulo simples;

Introdução teórica:

A aceleração da gravidade foi calculada pela primeira vez por Galileu Galilei, no século XVI. Galileu foi um grande físico italiano, o pai da física experimental, por que foi o pioneiro a usar o método experimental nos estudos dos fenômenos da natureza. Antes de Galileu, os fenômenos físicos eram apenas teóricos e se baseava apenas na experiência dos grandes filósofos, como Aristóteles. Por exemplo, Aristóteles achava que os corpos mais pesados caíam primeiro em relação aos corpos mais leves, quando ambos fossem abandonados juntos. Essa idéia durou mais de dois mil anos sem ser questionado, inclusive foi adotado com verdades universais Pela Igreja Católica. Galileu em sua famosa experiência na Torre de Pisa, mostrou que desprezando a resistência do ar, os corpos de diferentes massas caem juntos, com mesma aceleração da gravidade.

A força peso P, cuja expressão é dada por: P = m . g

Onde m é a massa do corpo e g é a aceleração da gravidade. Na superfície da Terra esse valor corresponde a g = 9,81 m/s². O objetivo deste experimento é encontrar este valor, usando o pêndulo simples, considerando pequenas oscilações, usando a seguinte expressão:

T=2π√(l/g)

Onde é o período de oscilação, l é o comprimento do barbante é π = 3,1415...

Aparelho utilizado:

- Kit de pêndulo simples

Marca: Conjunto de Mecânica Arete II (Cidepe)

Ref.: EQ005

- Cronômetro

Marca: Kenko

Ref.: KK-613D

- Régua

Marca: Cidepe

Ref.: EQ041.01

Roteiro do experimento:

•Liberar o fio por cerca de 12 cm;

•Faz-se um ângulo de aproximadamente de 30º a 45º e, solta-se e ao mesmo tempo aciona-se o cronômetro;

• A cada dez oscilações, anota-se o tempo marcado pelo cronômetro;

• Repita o item anterior cinco vezes e depois registre na tabela;

•Achado o tempo médio, calculamos o período, fazendo T10 = tmédio/10;

•Na equação,

T=2π√(l/g)

, com auxílio de ferramentas algébricas, isolamos o “g”;

•Com a equação definida, calculamos om valor para aceleração da gravidade no local;

•Compare o valor encontrado com o tabelado: g = 9,81m/s2, através do erro relativo;

∆g=|(gt-gex)/gt|≤10

Onde gt é o valor de g teórico e gex é o valor de g obtido pelo experimento.

•Repetimos todo o procedimento agora para a medição de 25 cm.

Obs.: Lembrando que só será aceito o erro nessa margem de erro, 10%. O aluno deverá justificar as principais fontes de erro neste experimento, o qual levou a encontrar este valor experimental 

L = 12 cm

Tempo 01 Tempo 02 Tempo 03 Tempo 04 Tempo 05 (T) médio

     

L = 25 cm

Tempo 01 Tempo 02 Tempo 03 Tempo 04 Tempo 05 (T) médio

     

Dados coletados:

Barbante 12 cm - (0,12m)

Tempo 1 - 0:0681

Tempo 2 – 0:0682

Tempo 3 – 0:0681

Tempo 4 – 0:0678

Tempo 5 – 0:0678

Barbante 25 cm - (0,25m)

Tempo 1 - 0:0681

Tempo 2 – 0:0682

Tempo 3 – 0:0681

Tempo 4 – 0:0678

Tempo 5 – 0:0678

Cálculos: