ATIVIDADE PRATICA - FÍSICA - TERMODINÂMICA E ONDAS

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CENTRO UNIVERSITÁRIO INTERNACIONAL UNINTER 
ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA 
BACHARELADO EM ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 
DISCIPLINA: FÍSICA - TERMODINÂMICA E ONDAS 
PROF: 
 
 
RELATÓRIO DA ATIVIDADE PRÁTICA 
FÍSICA – TERMODINÂMICA E ONDAS 
 
 
A Atividade Prática de Termodinâmica e Ondas é uma atividade 
na qual exploramos experimentalmente os fenômenos físicos es-
tudados na disciplina. Para isso, utilizaremos um Laboratório Vir-
tual da Algetec e outros materiais simples, buscando compreen-
der todas as características dos fenômenos físicos em análise 
nessa atividade. Você deverá realizar um experimento sobre: 
Termodinâmica e Ondas, com o uso do Laboratório virtual e pos-
teriormente, deve realizar o experimento prático, seguindo o rotei-
ro experimental disponibilizado na AULA 7. 
Aluno: 
 
 
 
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SUMÁRIO 
1. Resumo ...................................................................................................... pág. 02 
2. Palavras-chaves ......................................................................................... pág. 02 
3. Introdução ................................................................................................... pág. 02 
4. Objetivos ..................................................................................................... pág. 03 
5. Metodologia ................................................................................................. pág. 03 
6. Experiência laboratorial virtual........................................................ .............pág. 03 
7. Conclusões.................................................................................................. pág. 10 
8. Referencia ................................................................................................... pág. 13 
 
RELATÓRIO DA ATIVIDADE PRÁTICA FÍSICA – TERMODINÂMICA E ONDAS 
Prof.: 
Centro Universitário Uninter 
1-Resumo: 
 
O objetivo geral do experimento realizado nesta atividade iremos utilizar de forma prática alguns conceitos 
da disciplina, principalmente relacionada a oscilações de pêndulos simples. Para isso iremos realizar o 
estudo do pêndulo simples com experimento envolvendo um simulador e equipamento construído em casa 
com materiais simples realizado no Laboratório Virtual Algetec. 
 
2-Palavras-chaves: Oscilações de Pendulo 
 
3-Introdução: 
Um pêndulo é um sistema composto por uma massa acoplada a um pivô que permite sua movimentação 
livremente. A massa fica sujeita à força restauradora causada pela gravidade. Existem inúmeros pêndulos 
estudados por físicos e utilizado por engenheiros, já que estes descrevem-no como um objeto de fácil pre-
visão de movimentos e que possibilitou inúmeros avanços tecnológicos, mas o modelo mais simples, e 
que tem maior utilização é o Pêndulo Simples. O movimento do pêndulo simples pode se constituir num 
exemplo de movimento harmônico simples desde que o movimento seja restrito a pequenas oscilações, 
ou seja, o ângulo de abertura do pêndulo, amplitude, é muito pequeno. Este experimento será realizado 
considerando está restrição, isto é, o ângulo máximo que o fio pode formar com a vertical deve ser menor 
que 10º. Iremos testar está restrição verificando a relação existente entre o período pendular e a amplitude 
do pêndulo. Também fará parte deste experimento a verificação da relação entre o período do pêndulo e 
sua massa pendular e a relação entre o período e o comprimento pendular. 
 
 
 
 
 
4- Objetivo 
 
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Obter experimentalmente a expressão que relaciona as grandezas físicas presentes no movimento de um 
pêndulo simples. 
• verificar a relação entre o período e a massa pendular (lei das massas). 
• verificar a relação entre o período e a amplitude. 
• verificar relação entre o período e o comprimento pendular. 
• determinar experimentalmente o valor da aceleração da gravidade local. 
• criar um mapa de aceleração da gravidade com várias localidades no Brasil. 
 
 
 
5- Metodologia 
 
Simulador do pêndulo simples da Algetec; 
• 1 m de fio resistente, fino e leve, pode ser fio de soltar pipa, fio de costura, linha de pesca etc. 
• 50 gramas de chumbada de pescaria. A chumbada pode ser substituída por qualquer massa que seja 
aferida permitindo o valor de aproximadamente 50 g. 
• 1 transferidor. 
• 1 suporte com sistema de fixação, o suporte pode ser uma cadeira, uma mesa, o vão de uma porta etc. e 
o sistema de fixação pode ser um pequeno prego, um alfinete, uma tachinha etc. 
• 1 cronometro, pode ser o cronometro do aparelho celular. 
 
6-Experiência laboratório virtual 
 
Parte I - Relação entre o Período e a Massa Pendular (Lei Das Massas) 1. Depois de acessar o link de 
acesso na aula 7 da disciplina no AVA, para iniciar o experimento, clique na imagem do frasco de Erlen-
meyer e depois na imagem ao lado. 
 
1. Figura 1 – Depois de acessar o link de acesso na aula 7 da disciplina no AVA, para iniciar o 
experimento, clique na imagem do frasco de Erlenmeyer e depois na imagem ao lado. 
 
 
2. Ajuste o comprimento do fio para 600 mm. Para isso, basta clicar e arrastar o regulador de 
comprimento para cima ou para baixo, caso deseje aumentar ou diminuir o comprimento, 
respectivamente. Perceba que, no canto inferior esquerdo da tela, surgirá uma janela com uma régua e a 
indicação do comprimento do fio. 
 
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3. Associe o corpo de prova de 20 g ao fio. Para isso, acesse a câmera “Corpos de prova”, clique com o 
botão direito sobre o peso e selecione a opção “Colocar no pêndulo”. 
 
 
 
4. Solte o pêndulo de um ângulo inicial igual a 10°. Para isso, clique e arraste o botão azul da janela 
“Pêndulo simples”, no canto esquerdo da tela. 
Perceba que, assim que você soltar o botão, o pêndulo iniciará seu movimento oscilatório. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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5.Desassocie o peso do cabo. Para isso, pare o pêndulo, clique sobre o corpo de prova com o botão 
direito do mouse e selecione a opção “Colocar na mesa”. 
 
 
 
5. Anotar na tabela 1 o tempo de duração de uma oscilação, este valor é o período do pêndulo T. 
6. Refaça os passos 3 e 4 para repetir o experimento com os outros corpos de prova disponíveis. 
Substitua a massa de 20 g trocando pela massa de 50 g e depois de 70 g, repetindo os procedimentos 
para determinar o período de oscilação, completando a tabela abaixo. 
 
Comprimento 
Pendular L (m) 
Massa pendular m 
(kg) 
Tempo de 10 
oscilações 10.T (s) 
 
Período T (s) 
0,60 0,020 16.T(s) 1.6 
0,60 0,050 16.T(s) 1.6 
0,60 0,070 16.T(s) 1.6 
Tabela 1 – Relação entre o período e a massa pendular 
 
Parte II - Relação entre o período e a amplitude 
 
1. Ainda utilizando o simulador Algetec, com a mesma montagem do pêndulo simples, substitua a massa 
pela de 50 g, mantenha essa massa até o fim desta etapa. 
2. Mantenha o fio com comprimento pendular de aproximadamente L = 0,60 m. O comprimento L é 
medido do ponto de fixação até o centro de massa do corpo pendular. 
3. Afastar a massa pendular da posição de equilíbrio em aproximadamente 15o e liberar a massa 
medindo o tempo de 10 oscilações completas. 
 
 
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4. Repetir por três vezes a tomada de tempo para essa amplitude e anotar o valor médio dos períodos 
apresentados pelo cronômetro na tabela 2. 
5. Variar a amplitude para os valores sugeridos na tabela 2 e repetir os procedimentos de obtenção do 
período. 
 
Amplitude A 
Tempo de 10 oscilações 
Período T (s) 
T1 T2 T3 
15o 16 1.5 
40o 16 1.6 
70o 16 1.6 
Tabela 2 – Relação entre o período e a amplitude 
 
Parte III - Relação entre o período e o comprimento pendular 
 
Esta etapa deve ser realizada em sua casa utilizando materiais simples para montar o pêndulo. Você irá 
utilizar os seguintes materiais. 
 1 m de fio resistente, fino e leve, pode ser fio de soltar pipa, fio de costura, linha de pesca etc. 
 50 gramas de chumbada de pescaria. A chumbada pode ser substituídapor qualquer massa que seja 
aferida permitindo o valor de aproximadamente 50 g. 
 1 transferidor. 
 1 suporte com sistema de fixação, o suporte pode ser uma cadeira, uma mesa, o vão de uma porta 
etc. e o sistema de fixação pode ser um pequeno prego, um alfinete, uma tachinha etc. 
 1 cronometro, pode ser o cronometro do aparelho celular. 
 
1. Utilizar a massa de 50g e realizar a montagem apresentada na figura, inicialmente com o 
comprimento pendular de aproximadamente 0,60 m. lembre-se que o comprimento L é medido do ponto 
de suspensão até o centro de massa do corpo pendular. 
 
 
1. Afastar a massa pendular da posição de equilíbrio em aproximadamente 10º. 
2. Liberar a massa pendular e medir o tempo de 10 oscilações completas. Repetir por três vezes a 
tomada de tempo para esse comprimento pendular e anotar o valor médio dos períodos apresentados pelo 
cronômetro na tabela. 
 
 
 
 
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3. Repetir os procedimentos de medida do período para os comprimentos sugeridos na tabela. 
 
* A precisão da medida do comprimento do fio é muito importante! 
Comprimento 
Pendular L (m) 
Tempo de 10 oscilações 10T (s) 
Período T (s) 
 
T2 
Aceleração da 
gravidade local g 
(m/s2) 10T1 10T2 10T3 10Tmédio 
0,60 14,87 14,22 14,70 14,59 1.459 2.130 11,12 
0,55 13,50 14,38 13,82 13,09 1.390 1.932 11,23 
0,50 13,28 13,40 13,80 13,49 1.349 1.819 10,85 
0,45 – 0,46 12,51 12,64 12,83 12,66 1.266 1.602 11,33 
0,40 11,27 11,96 11,66 11,63 1.163 1.352 11,68 
0,35 11,00 11,51 11,11 11,20 1.120 1.254 11,01 
0,30 10,10 10,19 10,44 10,24 1.024 1.048 13,18 
0,25 10,70 10,01 10,06 10,25 1.025 1.050 9,39 
0,20 08,32 08,60 08,58 08,5 0,85 0.722 10,93 
 Valor aceleração 
gravidade médio: 
 11,19 
 
 
Análise dos Resultados e Conclusões 
 
Parte I 
1. Dentro da tolerância adotada de 5% é possível afirmar que o período permanece constante? 
2. O que se pode concluir a respeito da dependência entre o período de oscilação e a massa oscilante? 
3. Qual a restrição a ser feita com relação à conclusão anterior? 
Parte II 
1. Adotando-se uma tolerância de 5% de erro o período permaneceu constante? 
2. O que se pode concluir a respeito da dependência entre o período de oscilação e a amplitude do 
movimento. 
3. Qual a restrição a ser feita com relação à conclusão anterior? Em um pêndulo real (não simulador) 
os resultados obtidos seriam os mesmos? Compare os resultados. 
4. Como pode ser enunciada a Lei do Isocronismo (dependência entre período e amplitude)? 
Parte III 
1. Com os dados apresentados na tabela 3, construa o gráfico do período T versus o comprimento do 
fio L, utilizando os recursos do Word ou Excel. 
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2. Qual o aspecto da curva apresentada pelo gráfico? Qual a equação que representa essa curva? 
 
 T = -3, 6027 L2 + 4, 4289 L + 0,0419 
 
3. Realizar a mudança de variável elevando o período T2 e construir o gráfico T2 versus o comprimento do fio L 
para linearizar o gráfico. 
 
 
 
4. Usar os recursos do Word ou Excel e obter a equação que corresponde ao gráfico linearizado. 
 
T= 3,4738 x L + 0,0368 
 
5. A teoria estabelece que o período e o comprimento pendular são relacionados pela expressão: 
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Comparar as duas equações e obtenha a aceleração da gravidade local. 
T= 3,4738 x L + 0,0368 
 
Acessar o link: https://padlet.com/criscruz1972/clonagem-do-padlet-acelera-o-da-gravidade-local- m-dulo-
ai-20-6964lj73gtpxhv5y clique no ícone 
 
 
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