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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: IURY DE ASSIS ANDRADE</p><p>MATRÍCULA: 567166</p><p>CURSO: ENGENHARIA ELÉTRICA</p><p>TURMA: 02A</p><p>PROFESSOR: MARCO ANTÔNIO ARAUJO SILVA</p><p>2</p><p>1 OBJETIVOS</p><p>- Verificar as leis do pêndulo.</p><p>- Determinar a aceleração da gravidade local.</p><p>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 PROCEDIMENTO</p><p>Inicialmente é verificada a massa dos dois corpos observados:</p><p>M1= 50,4 g</p><p>M2= 101,1 g</p><p>Posteriormente é feita a medição do comprimento do pêndulo, foi buscado um</p><p>comprimento de 25 cm do ponto onde é suspenso o corpo até seu centro de massa. Logo em</p><p>seguida, foi deslocado o corpo do seu local de equilíbrio em 15 graus e, também, foi</p><p>cronometrado, junto a sua soltura, o tempo que ele realiza 10 oscilações completas. Para um</p><p>resultado mais acertado foram realizadas 3 repetições em cada medição com o objetivo de</p><p>determinar um período médio. Ainda, foi gradualmente aumentado 25cm e, posteriormente, 20</p><p>cm, em cada medição com o fito de determinar os efeitos da influência do comprimento em um</p><p>pêndulo:</p><p>L (cm) θ (graus) m (gramas) 10T (s) Tm (s) (Tm)² (s²)</p><p>25 15 50,4 10,3 10,2 10,0 1,02 1,04</p><p>50 15 50,4 14,0 13,8 14,1 1,40 1,96</p><p>75 15 50,4 17,3 17,4 17,3 1,73 2,99</p><p>100 15 50,4 20,1 20,1 20,0 2,01 4,04</p><p>120 15 50,4 21,9 21,9 21,8 2,19 4,80</p><p>140 15 50,4 23,6 23,8 23,8 2,37 5,62</p><p>150 15 50,4 24,4 24,4 24,6 2,45 6,00</p><p>Logo em seguida, retorna o pêndulo para 120 cm e, então, realiza duas medições com</p><p>ângulos de soltura diferentes, assim consegue-se perceber os efeitos da influência da amplitude</p><p>em um pêndulo:</p><p>L (cm) θ (graus) m (gramas) 10T (s) Tm (s) (Tm)² (s²)</p><p>120 15 50,4 21,9 21,9 21,8 2,19 4,80</p><p>120 10 50,4 22,0 22,0 22,1 2,20 4,84</p><p>3</p><p>Por fim, permanece o mesmo comprimento e, dessa vez, é visto o comportamento do</p><p>pêndulo em duas massas diferentes:</p><p>L (cm) θ (graus) m (gramas) 10T (s) Tm (s) (Tm)² (s²)</p><p>120 10 50,4 22,0 22,0 22,1 2,20 4,84</p><p>120 10 101,1 22,0 21,9 22,0 2,20 4,84</p><p>4</p><p>4 QUESTIONÁRIO</p><p>1- Trace o gráfico do período T em função do comprimento do pêndulo L, para os dados</p><p>experimentais da Tabela 3.1.</p><p>2- Trace o gráfico de T² em função de L para os dados experimentais da Tabela 3.1.</p><p>3- Dos resultados experimentais o que se pode concluir sobre os períodos quando a</p><p>amplitude passa de 10º para 15º? Justifique.</p><p>Que seu período se torna quase que igual, isso ocorre por eventuais erros de leitura</p><p>no transferidor e, também, pela pequena diferença dos ângulos, diminuindo, assim, a</p><p>expressividade da mudança.</p><p>0</p><p>0,5</p><p>1</p><p>1,5</p><p>2</p><p>2,5</p><p>3</p><p>0 20 40 60 80 100 120 140 160</p><p>P</p><p>er</p><p>ío</p><p>d</p><p>o</p><p>(</p><p>s)</p><p>Comprimento (cm)</p><p>Período em função do comprimento</p><p>Experimental</p><p>Tendência</p><p>0</p><p>1</p><p>2</p><p>3</p><p>4</p><p>5</p><p>6</p><p>7</p><p>0 20 40 60 80 100 120 140 160</p><p>P</p><p>er</p><p>ío</p><p>d</p><p>o</p><p>²</p><p>(</p><p>s²</p><p>)</p><p>Comprimento (cm)</p><p>Período ao quadrado em função do comprimento</p><p>Experimental</p><p>Tendência</p><p>5</p><p>4- Dos resultados experimentais é possível concluir que os períodos independem das</p><p>massas? Justifique.</p><p>Sim, experimentalmente seu período médio e período médio ao quadrado são iguais.</p><p>5- Qual é a representação gráfica que se obtém quando se representa T² x L? Explique.</p><p>Se assemelha a uma função afim, visto que T² é diretamente proporcional a L.</p><p>6- Qual é a representação gráfica que se obtém quando se representa T x L? Explique.</p><p>Se assemelha a uma curva de função com radical, visto que T é diretamente</p><p>proporcional à √</p><p>𝐿</p><p>𝑔</p><p>.</p><p>7- Determine o valor de “g” a partir do gráfico T² x L (indique os valores numéricos</p><p>utilizados nos cálculos).</p><p>Pela função “INCLINAÇÃO” do Excel, temos que</p><p>∆(𝑇2)</p><p>∆𝐿</p><p>= 0,0400.</p><p>𝑇2 = 4𝜋2 ∗</p><p>𝐿</p><p>𝑔</p><p>𝑔 =</p><p>4𝜋²</p><p>∆(𝑇2)</p><p>∆𝐿</p><p>𝑔 =</p><p>4𝜋²</p><p>0,0400</p><p>𝑔 = 987 𝑐𝑚/𝑠²</p><p>𝑔 = 9,87 𝑚/𝑠²</p><p>6</p><p>8- De acordo com o valor de g encontrado experimentalmente nesta prática, qual seria o</p><p>comprimento para um período de 2,0 s?</p><p>𝑇2 = 4𝜋2 ∗</p><p>𝐿</p><p>𝑔</p><p>𝐿 =</p><p>𝑇2 ∗ 𝑔</p><p>4𝜋²</p><p>𝐿 =</p><p>22 ∗ 9,87</p><p>4𝜋²</p><p>𝐿 = 1,00 𝑚</p><p>9- Qual é o peso de uma pessoa de massa 78,00 kg no local onde foi realizada a</p><p>experiência?</p><p>𝑃 = 𝑚 ∗ 𝑔</p><p>𝑃 = 78,00 ∗ 9,87</p><p>𝑃 = 7,70 ∗ 10²𝑁</p><p>10- Qual seria o peso da pessoa da questão anterior na Lua?</p><p>𝑃 = 𝑚 ∗ 𝑔</p><p>𝑃 = 78,00 ∗ 1,62</p><p>𝑃 = 126,4 𝑁</p><p>𝑃 = 1,26 ∗ 10² 𝑁</p><p>7</p><p>CONCLUSÃO</p><p>Por fim, podemos concluir que há, ainda que pouca, influência do ângulo de soltura</p><p>sobre o período de movimento do pêndulo, a pouca expressividade da mudança nesse</p><p>experimento se dão a erros eventuais de leitura e tempo de reação, bem como a baixa diferença</p><p>entre os ângulos testados. Ainda, foi percebido que a massa do objeto a ser soltado não influi</p><p>diretamente sobre o período de movimento. Não obstante, foi possível concluir a gravidade do</p><p>local a partir da inclinação da reta via a ferramenta do Excel chamada “INCLINAÇÃO”, a qual</p><p>gerou uma gravidade de 9,87, ou seja, bem próximo ao valor real que se usa via convenção em</p><p>cálculos mais simples. Além disso vemos que, graficamente, o período se expressa em uma leve</p><p>curva quando testado sob comprimento, já o quadrado do período se comporta linearmente em</p><p>mesmo teste.</p>