Relatório da prática laboratórial de física- pêndulo simples

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UNIVERSIDADE 
FEDERAL DO CEARÁ 
 
RELATÓRIO DE ATIVIDADES LABORATORIAIS 
FÍSICA EXPERIMENTAL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PÊNDULO SIMPLES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RUSSAS - CE 
2016 
SUMÁRIO 
 
1. IDENTIFICAÇÃO..............................................................................................02 
2. OBJETIVO..........................................................................................................02 
3. MATERIAL.........................................................................................................02 
4. INTRODUÇÃO TEÓRICA ................................................................................02 
5. PROCEDIMENTO..............................................................................................03 
6. QUESTIONÁRIO...............................................................................................05 
7. CONCLUSÃO.....................................................................................................07 
8. FONTES BIBLIOGRÁFICAS............................................................................08 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
01 
1. IDENTIFICAÇÃO 
 
LABORATÓRIO DE FÍSICA 
PROFESSOR: Dr.ANDERSON MAGNO 
 
ALUNO: RENATO EVANGELISTA ALVES 
MATRÍCULA: 389053 
 
RELATÓRIO DA PRÁTICA Nº 03, REALIZADA EM 02/05/2016 
TÍTULO: PÊNDULO SIMPLES 
 
2. OBJETIVOS 
Observar as leis do pêndulo; 
Determinar a aceleração da gravidade local; 
Fazer experimentos utilizando o pêndulo simples, aferindo medidas. 
 
3. MATERIAL 
 
- Massas aferidas; 
- Cronômetro; 
- Transferidor; 
- Coluna graduada; 
- Fios. 
 
4. INTRODUÇÃO TEÓRICA 
 
O pêndulo simples é mostrado na figura: 
 
 
 
 Fig. 01: Pêndulo simples Fig. 02: Modelo de um pêndulo. 
 
 
 
 
02 
O pêndulo é um sistema oscilatório, como mostra as figuras acima, é um sistema 
composto por uma massa acoplada a um pivô que permite sua movimentação 
livremente. Existem vários tipos de pêndulos, porém um dos mais utilizados é o 
pêndulo simples. 
Quando afastamos a massa da posição de repouso e a soltamos, o pêndulo realiza 
oscilações. Ao desconsiderarmos a resistência do ar, as únicas forças que atuam sobre 
o pêndulo são a tensão com o fio e o peso da massa m. 
 
 
 
 
5. PROCEDIMENTOS 
 
PASSO 01:Anote as massas dos corpos (m1 e m2) 
 
PASSO 02: Ajuste o comprimento do pêndulo de modo que tenha 20 cm do ponto de 
suspensão até o centro de gravidade do corpo; 
 
PASSO 03: Desloque o corpo da posição de equilíbrio até a posição onde se forma um 
ângulo 15º 
 
PASSO 04: Solte-o acionando o cronômetro ao mesmo tempo, para medir o tempo 
necessário para o pêndulo executar 10 oscilações completas. 
 
OBS: Para minimizar o erro experimental, é recomendável que uma mesma pessoa opere 
o cronômetro e o pêndulo. 
 
PASSO 05: Anote o resultado obtido na tabela 1. 
 
PASSO 06: Repita o procedimento 3 vezes e determine o período (T) médio em segundos. 
 
PASSO 07: Repita a experiência para os comprimentos 30, 40, 50 e 60 cm e complete a 
tabela 1. 
 
 
TABELA 1 
L(cm) Ângulo m(gramas) 10 T(s) 10 T(s) 10 T(s) T(s) T² 
20 15º m1= 65,14 9,10 9,20 9,15 0,915 0,837 
30 15º m1= 65,14 11,10 11,22 11,15 1,111 1,234 
40 15º m1= 65,14 12,50 12,70 12,94 1,271 1,615 
50 15º m1= 65,14 14,20 14,31 14,00 1,417 2,007 
60 15º m1= 65,14 15,45 15,68 15,47 1,533 2,350 
 
 
PASSO 08: Estude agora a influência da massa e da amplitude sobre o período de 
oscilação. Proceda como indicado na tabela 2: 
 
 
 
03 
TABELA 2 
L(cm) Θ(Graus) m(gramas) 10 T(s) 10 T(s) 10 T(s) T(s) T² 
65 10º m1= 65,14 16,02 15,84 16,13 1,5996 2,5580 
65 15º m1= 65,14 16,25 16,19 16,09 1,6176 2,6166 
65 10º m2= 52,80 16,20 16,20 16,25 1,6216 2,6295 
65 15º m2= 52,80 16,00 16,16 16,44 1,6200 2,6240 
 
PASSO 09: Trace o gráfico de T em função de L, baseado na Tabela 1: 
 
 
 
PASSO 10: Trace o gráfico de T² em função de L, baseado na tabela 1: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
04 
 
 
 
6. QUESTIONÁRIO 
 
1- Baseando-se nos resultados experimentais, é possível concluir que os períodos 
independem da massa? Justifique. 
 
Resp. Sim. Por que percebe-se que, se alterar a massa o período sofre uma leve alteração 
chegando a ser praticamente constante. 
 
 
2- Baseando-se nos resultados experimentais, o que se pode concluir a respeito do 
período de oscilação quando a amplitude passa de 10° para 15°? Justifique. 
 
Resp. Pode-se concluir que os período alteram-se com baixa intensidade, como 
informado na questão anterior, independente do ângulo, como a variação do ângulo é 
pequena a variação do período também se torna pequena, chegando ser praticamente 
constante. 
 
3- Qual é a representação gráfica que se obtém para T x L? Explique. 
 
Resp. Nota-se uma parábola, pois há uma variação no coeficiente angular. 
 
4- Idem para T² x L. Explique 
 
Resp. O gráfico é uma reta crescente e isso ocorre porque T² aumenta a partir de que 
aumente a massa ou seja são proporcionais. 
05 
5- Determine o valor da aceleração da gravidade do laboratório a partir do gráfico 
T² x L. 
 
Resp. 𝑇 = 2𝜋√
𝐿
𝑔
 T²=4𝜋²
𝐿
𝑔
 g= 4𝜋²
𝐿
𝑇²
 g=4𝜋²
0,4𝑚
1,615²𝑠
 g=39,4384*0,247678018 
 
g=9,76m/s² 
 
6- Qual é o peso de um objeto de 9,000Kg no local onde foi realizada essa 
experiência? 
 
Resp. P=mg: P= 9,000x9,81: P=88,29 Kg 
 
7- Compare o resultado obtido experimentalmente para o valor médio de T, 
quando L = 65cm, com o valor previsto teoricamente, obtido a partir da fórmula 
(use g = 9,81m/s²). Comente. 
 
Resp. 𝑇 = 2𝜋√
𝐿
𝑔
 𝑇 = 2𝜋√
0,65𝑚
9,81𝑚/𝑠²
 T=1,62s 
 
8- Discuta as transformações de energia que ocorrem durante a oscilação de um 
pêndulo. 
 
 
Resp. Temos que, existe uma transformação de energia potencial para energia cinética, 
isso a partir do momento quando soltamos o pêndulo, e quando vai aumentando a 
velocidade, consequentemente, a energia cinética também vai aumentando a medida que 
a potencial vai diminuindo. No ponto em que a energia cinética é máxima, a energia 
potencial é nula. 
 
9- O que acontece com o período de um pêndulo quando o mesmo é colocado em 
um ambiente fechado onde g = 4,9m/s²? 
 
Resp. O período aumenta o dobro, como por exemplo se aplicar a g=4,9m/s² na questão 
7. Irá obter o dobro do período. Veja: 
 
 𝑇 = 2𝜋√
𝐿
𝑔
 𝑇 = 2𝜋√
0,65𝑚
4,9𝑚/𝑠²
 T=2,29s 
 
 
10- Qual o erro entre o valor teórico de g (9,81m/s²) e o valor encontrado 
experimentalmente? O que você acha que causou esse erro? 
 
Resp. O erro é de aproximadamente 0,05. O que causou o erro foi interferências 
externas como o vento entre outros, assim como o erro de medida ao aferir o tempo 
por exemplo, na hora do experimento. 
 
 
06 
7. CONCLUSÃO 
 
Conclui-se que, para fazer experimentos com o pêndulo simples é necessário ter em mãos 
um cronômetro para aferir o tempo, assim como colocar o pêndulo em um local adequado, 
ou seja, um local que não tenha nenhuma interferência, como deixar estático, sem 
movimenta-lo. 
O funcionamento do pêndulo simples, nos dá a aceleração da gravidade e o período só 
depende do comprimento do pêndulo.07 
8. FONTES BIBLIOGRÁFICA 
 
 http://cafpe10.ugr.es/cafpe_new/teaching/labo_fisica_general/texto/arqui
medes.html 
 http://materialessantoto.blogspot.es/1409712656/informe-de-
laboratorio1-pendulo-simple/ 
 http://www.sofisica.com.br/conteudos/Ondulatoria/MHS/pendulo.php 
 
 
Acesso em 09/05/2016 às 16:00hs 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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