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Física Experimental -
Turma A
Prática 3:
Medições de tempo -
construção de gráficos
não-lineares
Eugênio Tomás Capeletti Cubillas - RA: 792220
Misael Ambrósio Tavares - RA: 812811
Vinícius Gonçalves da Costa - RA: 792345
05/01/2023
Resumo:
Nesta prática, medimos o comprimento L de um pêndulo, que fizemos oscilar
em um ângulo pequeno (θ ≤ 10°). Medimos o tempo t necessário para a obtenção de n
oscilações completas. Com os dados obtidos, determinamos os períodos T e suas
respectivas incertezas estimadas. O processo foi repetido para cinco comprimentos L
diferentes.
Em seguida, construímos gráficos referentes ao período de oscilação (T) em
função do comprimento (L) no papel milimetrado e di-log.
Concluímos, escrevendo a equação empírica para dependência entre o período
de oscilação e o comprimento do pêndulo.
Objetivos:
● Aplicar práticas de minimização de incerteza associada à medição de processos
repetitivos com cronômetro manual.
● Desenhar gráficos não-lineares em escalas lineares e logarítmicas, usando
papel milimetrado e di-log.
● Verificar empiricamente a equação que relaciona o período de oscilação de um
pêndulo simples ao seu comprimento.
Material Utilizado:
1. Pêndulo simples
2. Cronômetro manual com precisão de 0,2s
3. Trena com precisão de 0,5mm
4. Papel milimetrado
5. Papel di-log
Resultados:
Idealmente, o comprimento do pêndulo seria medido da origem do fio até o
centro de massa do conjunto fio e peso. Como não foi possível fazer isso em
laboratório, vamos adotar a incerteza do comprimento L como ± 0,5 cm.
Enquanto é possível estimar uma função linear que relaciona T com L a partir
do gráfico no papel milimetrado, sabemos que essa relação não consegue descrever os
resultados experimentais com precisão.
Tabela 1: Comprimento (L), tempo de oscilação (t), número de oscilações (n) e período
(T) de um pêndulo simples.
L ± u(L)
[cm]
t ± u(t)
[s]
n T ± u(T)
[s]
208,0 ± 0,5 72,25 ± 0,2 25 2,8900 ± 0,0080
175,5 ± 0,5 66,25 ± 0,2 25 2,6620 ± 0,0080
150,0 ± 0,5 74,05 ± 0,2 30 2,4683 ± 0,0067
102,5 ± 0,5 65,63 ± 0,2 32 2,0509 ± 0,0062
58,0 ± 0,5 66,07 ± 0,2 40 1,6517 ± 0,0050
No papel di-log, construímos o gráfico de período de oscilação (T) em função do
comprimento (L) do pêndulo. E com os resultados obtidos comparamos com a
equação teórica T=2pi raizL/g, no qual teve clara diferença nos períodos de oscilação.
Tendo em vista a aplicação do ajuste da reta mais provável, ou seja, no qual fosse
mais linear aos pontos. Os resultados mais explícitos se encontram no gráfico.
Conclusão:
Portanto, com a leitura dos gráficos, concluímos a estimativa da função linear no que
relaciona T com L com o gráfico referente no papel milimetrado, e, no papel di-log
aplicamos o critério visual para o ajuste da reta mais provável é terminamos
comparando, teve uma diferença nítida nos resultados do período (T) da equação
empírica em relação a equação teórica T=2pi raizL/g.
Apêndice:
Tabela 2: Período (T) da equação empírica de um pêndulo simples.
Período (T) por
equação empírica
2,896884105
2,657164721
2,460056507
2,028614565
1,529725302