Relatório de Física Aplicada

Universidade Estadual de Feira de Santana-UEFS.

Departamento de Física

Física Experimental I, Turma: P0603

Experimento 4: Determinação da aceleração da gravidade usando um Pêndulo Simples.

Larissa Freitas Cerqueira

 19 de Novembro 29de 2018.

Resumo

  A deformação de uma mola pode ser a distensão, que é a mola esticada, ou de compressão que é a mola comprimida. A constante de proporcionalidade da força elástica é K  e é considerada a constante elástica da mola bem baixo. Foram feitas medidas de deformação da mola e a força elástica em cada uma dessas deformações,  para posteriormente encontrar a constante k e a energia potencial elástica que são grandezas diretamente proporcional a  deformação da mola. Assim obteve- se que K= 18,780,83 N/m. Logo conclui- se que a lei de Hooke realmente verifica o experimento.[pic 1]

   Palavras chave: deformação, mola, força elástica.

1. Introdução

        Um pêndulo simples é constituído de um objeto com massa conhecida, geralmente uma esfera de massa m, suspensa por um fio inextensível, de comprimento l, com massa desprezível. Quando o corpo, fixado ao pêndulo por meio do fio tem um afastamento de sua posição de equilíbrio (ângulo θ) e é solto, o pêndulo faz um movimento com oscilação no sentido vertical.

        Na oscilação que acontece quando o pêndulo é deslocado da sua posição de equilíbrio a força atuante é a força peso. Além da força peso a outra força que também atua sobre a partícula, que é a tração do fio.

1. Métodos e Materiais

 Os materiais utilizados no experimento foram:

1. Conjunto de massas padrões de 50g;
2. Suporte Universal;
3. Paquímetro com escala milimetrada;
4. Mola de aço, com K desconhecida.
5. Dinamômetro CIDEPE de escala de 10 N ou 2 N.

Depois de montado o esquema experimental realizou -se a medição do o valor da mola, com o paquímetro, suspensa sem nenhuma deformação, ao qual chamamos de comprimento inicial x0. Pendurou-se inicialmente uma massa de 50 g e mediu com o paquímetro o comprimento da mola 3 vezes. Esse processo foi repetido adicionando até 08 unidades de massa, em cada casso medindo     com o paquímetro os novos comprimentos da mola X1, respectivamente. Para cada massa na posição de equilíbrio mecânico, foi quantificado o valor da força Fe em Newton (N) com o dinamômetro 3 vezes.

1.  Resultados e Discussão

No experimento foram feitas medidas em 8 intervalos com pesos diferentes, onde obteve-se a deformação da mola. Em cada um desses oito intervalos foram feitas 3 medidas em que se obteve os valores descritos da Tabela 1 e 3 medidas da força elástica produzida pela mola em um dos oito intervalos, como veremos na tabela 2 a seguir.

 

Tabela 1: Valores das medidas em triplicata.

n	xf1(cm)	Rrxf2(cm)	xf3(cm)
1	11,1	10,1	11,3
2	14,1	13,8	13,9
3	16,2	16,5	16,3
4	19,3	19,7	19,5
5	22,1	22,1	22,3
6	24,0	24,5	24,6
7	27,0	26,9	27,1
8	30,1	29,1	29,5

Tabela 2: Medidas da força elástica em cada deformação sofrida pela mola.

n	Fe1(N)	Fe2(N)	Fe3(N)
1	0,7	0,6	0,6
2	1,1	1,0	1,1
3	1,6	1,7	1,7
4	2,0	2,1	2,0
5	2,7	2,6	2,6
6	3,2	3,2	3,2
7	3,6	3,6	3,6
8	4,0	4,0	4,2

 Para encontrar a deformação (Δx) sofrida pela mola em cada intervalo calculou-se o valor de x final (xf) menos o x inicial (x0) onde se encontrou as deformações, como mostra a Tabela 3. E posteriormente foi possível encontrar a deformação média da mola em cada intervalo e o desvio padrão das deformações da mola, como mostra a Tabela4.

Tabela 3: Medidas da deformação da mola.

n	Δx1 (cm)	Δx2 (cm)	Δx3(cm)
1	2,0	3,0	3,2
2	6,0	5,7	5,8
3	8,1	8,4	8,2
4	11,2	11,6	11,4
5	14,0	13,9	14,2
6	16,4	15,9	16,5
7	18,9	18,8	19,0
8	22,0	21,0	21,4

Tabela 4: Média das medidas de deformação da mola e seus respectivos desvio padrão.

n	Δx (m)	σx
1	0,0273	0,00525
2	0,0583	0,00125
3	0,0823	0,00125
4	0,1140	0,00163
5	0,1400	0,00125
6	0,1630	0,00262
7	0,1890	0,00082
8	0,2150	0,00411

      Como se pode observar na Tabela 4, os desvios relacionados à medida de deformação foram bem pequenos, logo as medidas tiveram certa precisão.

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