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Resumo: O objetivo do experimento foi estudar o movimento periódico por meio do uso do pêndulo físico e investigar suas características. Para isso, foi necessário medir a massa (m) e o comprimento (L) de uma régua retangular homogênea utilizada como pêndulo. A partir da equação ICM = (m*L²) /12, foi possível determinar o momento de inércia do pêndulo em relação ao centro de massa (ICM). Foram realizadas medições do tempo de 10 ou 5 oscilações para investigar o comportamento das oscilações do pêndulo em relação à distância (s) do ponto de suspensão ao centro de massa, considerando o período (T). Com esses dados, foi possível construir o primeiro gráfico não-linear, que indicou que o período tende a aumentar conforme a distância (s) se aproxima de 0 e de ∞. Em seguida, utilizou-se o Método dos Mínimos Quadrados (MMQ) para ajustar uma reta no gráfico dos dados obtidos no experimento. Depois de linearizar os dados, foi possível encontrar o coeficiente angular e linear. Com base nesses coeficientes, foi possível determinar o valor da gravidade (g = 11,1 m/s²) e o comprimento da régua (L ≈ 34,9 cm) por meio da equação T² *s / (4π²) = L2 / 12*g + 1 / g. 1. Folha de Dados 2. Tratamento de dados Constantes Constante Valor L(cm) 40 m(g) 128,4 Icm(g/cm)2 17.120 g(cm/s)2 978,03 Dados do Experimento Ponto S(cm) T(s) 1 19,5 0,959 2 17,0 0,924 3 15,4 0,884 4 13,4 0,846 5 11,4 0,821 6 9,4 0,816 7 7,4 0,784 8 5,4 0,916 9 3,5 1,118 10 2,5 1,308 11 1,5 1,832 12 0,0 - 2.1 Gráficos Gráfico SxT Relação entre T^2*s/ 4π^2 e s^2 3. MMQ T^2*S/4π^2 S^2 0,45 380,25 0,37 289,00 0,31 237,16 0,24 179,56 0,19 129,96 0,16 88,36 0,12 54,76 0,12 29,16 0,11 12,25 0,11 6,25 0,13 2,25 3.1 Definição dos coeficientes ‘’a’’ e ‘’b’’ Usando a relação: Encontramos os seguintes valores: a = 0,0009 b = 0,0912 y` = 0,009x + 0,0912 4. Cálculo da gravidade 1/g = a 1/g = 0,0009 G = 1/0,0009 G ≈ 11,1 m/s^2 4.1 Discrepância relativa Gravidade conhecida ≈ 9,81 m/s^2 Gravidade obtida ≈ 11,1 m/s^2 9,81 – 11,1 / 9,81 = 0,1315 * 100 Discrepância relativa = 13,15% 5. Cálculo do comprimento da reta L^2/12g = b L^2/ 12*1111,1 = 0,0912 L ≈ 34,9 cm 5.1 Discrepância relativa 40,00 – 34,89 / 40,00 = 0,12775 * 100 Discrepância relativa = 12,77% Resumo Com base nos resultados apresentados acima, é possível concluir que foram identificadas taxas de erros percentuais elevadas. Esse fato pode ser atribuído, em grande parte, a pequenas imprecisões na coleta dos dados durante as atividades em laboratório. Para reduzir essas taxas de erro, é necessário que os procedimentos de coleta de dados sejam realizados de maneira mais minuciosa e detalhada. No entanto, é importante ressaltar que os valores calculados se aproximam dos valores conhecidos, apresentando erros percentuais em torno de 13% em ambos os casos. UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA Gabriela Ladeia Camardelli Barbosa1 Hebert Matos Costa2 Turma P07: Geologia1; Geologia2 Pêndulo Físico Salvador 2023
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