Experimento De Pendulo Simples

Resumo.Este relatório é apresentado ao curso de Engenharia Produção, para a disciplina de Física Geral e Experimental II do professor Milton Leão, da Faculdade Independente do Nordeste.O seguinte experimento contém uma análise a respeito do Movimento Harmônico Simples (MHS) realizado por um pêndulo simples, de modo a estudar esse tipo de movimento.

Palavras-chave:Movimento Harmônico Simples, Pêndulo Simples, Força Gravitacional.

1. INTRODUÇÃO

O movimento harmônico simples representa um sistema oscilatório simples em que uma partícula se move repetidamente para um lado e para o outro em relação à origem de um eixo simples.

Dentro deste, foi realizado um experimento, a partir de equipamentos para auxiliar na representação do MHS de um pêndulo simples, com o objetivo de realizar uma análise a respeito do movimento de um pêndulo simples e da força gravitacional.

2. O EXPERIMENTO

Para a realização do experimento foi utilizado uma corda, um peso (o valor do peso não foi levado em consideração para a realização do experimento), uma régua milimetrada, um cronômetro e um suporte para o apoio da corda e do peso, de modo a representar um sistema de um pêndulo simples. Todos os materiais foram disponibilizados pelo laboratório de Física da Faculdade Independente do Nordeste.

Com o auxílio dos equipamentos citados e as orientações do professor, foram realizadas as contagens das oscilações geradas nos sistemas de comprimento L1, para o ângulo pequeno, médio e o ângulo grande deste, a partir da suspensão da corda e do peso sobre o suporte para a representação do pêndulo simples. Sendo realizada também a medição do comprimento L1.

A contagem das oscilações foi feita em cinco períodos, cada período foi cronometrado para o ângulo pequeno, médio e o ângulo grande do comprimento L1, cada um com uma contagem de dez oscilações.

Depois de tomadas todas as contagens a respeito do sistema de pêndulo simples, foram feitos os cálculos a respeito da força gravitacional em cada um dos ângulos.

3. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Com o término do experimento, foram realizados os cálculos de acordo as indicações do professor, de modo a alcançar uma análise e conclusão de cada um desses resultados.

Com relação às informações obtidas no experimento tem-se:

Comprimento L1 da corda: xo=120 mm (0,12 m);

Período referente ao ângulo pequeno e grande do comprimento L1:

Periodo Ângulo peq. Ângulo méd. Ângulo Gra.

T1 07,05 s 07,17 s 07,23 s

T2 07,05 s 07,07 s 07,13 s

T3 07,01 s 07,05 s 07,08 s

T4 06,76 s 07,07 s 07,10 s

T5 07,02 s 07,15 s 07,20 s

T=2π.√L/g (1)

3.1 Cálculo da força gravitacional do ângulo pequeno do comprimento L1

A respeito do período a ser tomado para o cálculo da força gravitacional, realiza-se uma média de oscilações por cada período, tendo a fórmula Tm=T/10. Os valores obtidos estão representados na tabela a seguir:

Para a obtenção da média total do período do ângulo pequeno, tem-se que:

Tt=(T1m+T2m+T3m+T4m+T5m)/5

Tt=(0,705+0,705+0,71+0,676+0,702)/5

Tt=3,498/5

Tt=0,6996 s

Para calcular a força gravitacional utiliza-se a Eq. (1). Assim:

T=2π.√L1/g

〖(T)〗^2=〖(2π)〗^2.〖(√(L1/g))〗^2

T^2=4π^2.L1/g

T^2/(4π^2 )=L1/g

g=(4π^2.L1)/T^2

g=(4π^2.0,12)/〖(0,6996)〗^2

g≅9,679 m/s^2

3.2 Cálculo da força gravitacional do ângulo média do comprimento L1