PRÁTICA 3 FÍSICA EXPERIMENTAL UFC

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<p>UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ</p><p>CENTRO DE CIÊNCIAS</p><p>DEPARTAMENTO DE FÍSICA</p><p>DISCIPLINA EXPERIMENTOS DE FÍSICA</p><p>SEMESTRE 2024.1</p><p>PRÁTICA 03 - PÊNDULO SIMPLES</p><p>ALUNO: ARTHUR BERTINI LOBO FERREIRA</p><p>MATRÍCULA: 562261</p><p>CURSO: ENGENHARIA ELÉTRICA</p><p>TURMA: EXPFIS - 20</p><p>PROFESSOR: MARCOS ANTONIO</p><p>3.1 OBJETIVOS</p><p>- Verificar as leis do pêndulo.</p><p>- Determinar a aceleração da gravidade local.</p><p>3.2 MATERIAL</p><p>- Pedestal de suporte com transferidor;</p><p>- Massas aferidas m1 e m2;</p><p>- Cronômetro (alternativamente pode ser usado a função cronômetro de um celular);</p><p>- Fita métrica;</p><p>- Fio (linha).</p><p>3.3 PROCEDIMENTO</p><p>Para executar o seguinte experimento com um pêndulo simples, contamos com a</p><p>participação de três estudantes. Inicialmente, precisamos de dois objetos de massas</p><p>diferentes, um mais leve e outro mais pesado com as respectivas massas: 50g e</p><p>101g.</p><p>m1 (massa menor) = 50 g</p><p>m2 (massa maior) = 101 g</p><p>Com isso, após a medição das massas, iniciamos nosso experimento. Cada aluno</p><p>realizou a medição dos períodos, com o auxílio de um cronômetro, de 10 oscilações</p><p>para os pêndulos com comprimentos de fio de 25cm, 50cm, 75cm, 100cm, 120cm,</p><p>140cm e 150cm, adotando um ângulo de 15 graus. Seguem os dados obtidos na</p><p>tabela abaixo:</p><p>L(cm)</p><p>∅</p><p>(graus) m(gramas) 10T(s) 𝑇𝑚(𝑠) (𝑇𝑚2)(𝑠2)</p><p>L1 = 25 ∅1 = 15 M1 = 50</p><p>10T1 =</p><p>10,3</p><p>10T1 =</p><p>9,92</p><p>10T1 =</p><p>10,0 T1 = 1,00 𝑇12=1,00</p><p>L2 = 50 ∅2 = 15 M1 = 50</p><p>10T2 =</p><p>14,8</p><p>10T2 =</p><p>14,7</p><p>10T2 =</p><p>14,2 T2 = 1,46 𝑇22 =2,13</p><p>L3 = 75 ∅3 = 15 M1 = 50</p><p>10T3 =</p><p>17,4</p><p>10T3 =</p><p>17,2</p><p>10T3 =</p><p>17,3 T3 = 1,73 𝑇32 =2,99</p><p>L4 = 100 ∅4 = 15 M1 = 50</p><p>10T4 =</p><p>20,0</p><p>10T4 =</p><p>20,0</p><p>10T4 =</p><p>20,1 T4 = 2,00 𝑇42 =4,00</p><p>L5 = 120 ∅5 = 15 M1 = 50</p><p>10T5 =</p><p>22,3</p><p>10T5 =</p><p>22,0</p><p>10T5 =</p><p>22,3 T5 = 2,22 𝑇52 =4,93</p><p>L6 = 140 ∅6 = 15 M1 = 50</p><p>10T6 =</p><p>23,7</p><p>10T6 =</p><p>23,6</p><p>10T6 =</p><p>23,7 T6 = 2,37 𝑇62 =5,63</p><p>L7 = 150 ∅7 = 15 M1 = 50</p><p>10T7 =</p><p>24,3</p><p>10T7 =</p><p>24,4</p><p>10T7 =</p><p>24,5 T7 = 2,44 𝑇72 =5,95</p><p>Diante disso, depois de executar esse procedimento, usando a mesma massa e um</p><p>comprimento de 120 cm, mas com um ângulo de 10 graus, conseguimos observar o</p><p>impacto da amplitude no período do pêndulo simples. Seguem os dados obtidos na</p><p>tabela abaixo:</p><p>L(cm)</p><p>∅</p><p>(graus) m(gramas) 10T(s) Tm(s) (𝑇𝑚2)(𝑠2)</p><p>L = 120 ∅1 = 15 M1 = 50</p><p>10T5 =</p><p>22,3</p><p>10T5 =</p><p>22,0</p><p>10T5 =</p><p>22,3</p><p>T5 =</p><p>2,22 𝑇52 = 4,93</p><p>L = 120 ∅1 = 10 M1 = 50</p><p>10T8 =</p><p>22,0</p><p>10T8 =</p><p>22,0</p><p>10T8 =</p><p>21,9</p><p>T8 =</p><p>2,20 𝑇82 = 4,84</p><p>Finalmente, executamos o experimento anterior novamente, porém desta vez com</p><p>diferentes massas para observar seu efeito no pêndulo simples. A tabela a seguir</p><p>apresenta os dados coletados:</p><p>L(cm)</p><p>∅</p><p>(graus) m(gramas) 10T(s) Tm(s) (𝑇𝑚2)(𝑠2)</p><p>L = 100 ∅1 = 15 M1 = 50</p><p>10T8 =</p><p>22,0</p><p>10T8 =</p><p>22,0</p><p>10T8 =</p><p>21,9 T8 = 2,20 𝑇82 =4,84</p><p>L = 100 ∅2 = 10 M2 = 101</p><p>10T9 =</p><p>22,2</p><p>10T9 =</p><p>21,9</p><p>10T9 =</p><p>22,1 T9 = 2,21 𝑇92 =4,88</p><p>3.4 QUESTIONÁRIO</p><p>1-</p><p>2-</p><p>3-</p><p>Observa-se que há um aumento no tempo das oscilações</p><p>4-</p><p>Não é verdade. Como foi observado nos dados obtidos do experimento, quanto</p><p>maior a massa maior será o período.</p><p>5-</p><p>Gráfico linear. T² x L apresenta a forma linear do tipo y= ax</p><p>6-</p><p>Uma parábola. Pois o período é diretamente proporcional à raiz quadrada do</p><p>comprimento</p><p>7- Pontos :(1,20m, 4,93s) (1,00m, 4,00s)</p><p>ΔT²/ΔL = 4,93 - 4,00/1,20 - 1,00 = 0,93/0,20 = 4,65</p><p>Então:</p><p>g = 4π²/(ΔT²/ΔL) = 4π²/4,65 = 8,48m/s²</p><p>8-</p><p>2² = (4π²/8,48).L</p><p>L = 0,86m</p><p>9-</p><p>P = m.g</p><p>P = 78 . 8,48 = 661N</p><p>10-</p><p>P2 = m.g</p><p>P2 = 78 . 1,62 = 126N</p>