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RIO DE JANEIRO – RJ 15/09/2017 1 UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ UNIDADE ACADÊMICA PRAÇA XI LABORATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II PROFESSOR : JORGE COSENZA ALUNOS: Alan Jacedir Dias - 2012 022 128 24 Wilson Cardoso da Silva - 20120151220 Leandro França Barreto - 2011 014 428 91 Daniele Viana Marques - 2012 015 426 26 TURMA: 1001 RIO DE JANEIRO – RJ 15/09/2017 2 Sumário EXPERIÊNCIA 6 - PÊNDULO SIMPLES EXPERIMENTO VI - 1. Introdução...............................................................................03 2. Objetivo...................................................................................04 3. Materiais Utilizados.................................................................04 4.Resultados do Questionário......................................................05 5. Conclusão................................................................................06 RIO DE JANEIRO – RJ 15/09/2017 3 1. INTRODUÇÃO O pêndulo simples trata-se de um fio leve e inextensível de comprimento L , o qual tem em sua extremida de uma massa pontual m, enquanto a outra extremidade é fixa de certa forma que permita a livre oscilação do sistema. Ao deslocar o pêndulo da sua posição de equilíbrio, este oscila sob a ação da força peso da massa m, bem como da força tração T. Um sistema composto por uma massa acoplada a um pivô que permite sua movimentação livremente (que oscila em torno de um ponto fixo) pode ser chamada de Pêndulo Simples. O movimento do pêndulo simples envolve duas grandezas físicas: Período, que é o intervalo de tempo que o objeto leva para fazer uma oscilação com pleta, e Freqüência, que é quantidade/número de vezes que o pêndulo percorre o trajeto num tempo específico. Para calcular essas grandezas utilizamos as fórmulas: T = 1/f f = 1/T Em ângulos de pequenas amplitudes, obtemos o período através da seguinte expressão: Onde g é a aceleração da gravidade Onde: T = Período (s) f = Freqüência (Hz) g = Aceleração da gravidade (10m/s²) L = Comprimento (m) Θ = ângulo (graus) Fórmula para achar a aceleração da gravidade: Logo: g = (2∏)². L / T² RIO DE JANEIRO – RJ 15/09/2017 4 2 . OBJETIVO Fixamos um fio inextensível de comprimento “L” em u m ponto superior, e na extremidade inferior penduramos dois corpos quaisquer, de diferentes massas “m”. Deslocamos o corpo, formando um ângulo teta de aproximadamente 5° com o eixo vertical relativo ao pivô do pêndulo, e em seguida soltamos o corpo. Ele entra em movimento oscilatório, que caracteriza no pêndulo simples. A primeira parte consiste em medir o comprimento do fio e determinar os tamanhos utilizados para efetuar os procedimentos. Os tamanhos utilizados foram 35cm (L1), 25cm (L2) e 15cm (L3). O procedimento visou determinar o período do pêndulo, conforme o solicitado pelo professor Jorge nas situações abaixo: 1- Manter m e Variar L 2- Trocar m e Variar L Em seguida adicionar os dados em uma tabela comparativa. Medimos o período do pêndulo (para minimizar os erros escolhemos medir esse período através da medição de dez ciclos consecutivos, e em seguida calculamos o período médio), com o auxilio de um cronômetro, para diferentes valores de seu comprimento. 3. MATERIAIS UTILIZADOS - 01 Sistema de sustentação Arete formado por tripé triangular, haste e sapatas niveladoras, fio de prumo. - 01 Cronômetro - 01 Régua - 01 Transferidor - 01 Escala milimetrada - 02 cilindros de massas diferentes RIO DE JANEIRO – RJ 15/09/2017 5 4. RESULTADOS DO QUESTIONÁRIO: 5.1 Em seguida solte o cilindro suspenso fazendo o pêndulo oscilar. Meça o tempo gasto para que o mesmo efetue 10 oscilações .Com essa medida, determine o valor mais provável do período T do pêndulo. (VIDE TABELA 01) 5.2 – Na sua opinião, p orque p ede-se para calcular o período de 10 oscilações para depois obter o período, ao invés de medir diretamente o tempo gasto em uma única oscilação? R: Não temos aparato tecnológico preciso par a determinar o tempo em uma única oscilação , por isso precisamos de um tempo médio aproximado. 5.3 – Diminua o comprimento de L do fio em 5 cm, enrolando -o na haste através do regulador de comprimento. Para este novo valor de L, repita o procedimento anterior até que você obtenha medidas de períodos para 3 valores diferentes de L. (VIDE TABELA 01) RIO DE JANEIRO – RJ 15/09/2017 6 5.4 – Coloque os dados de T e de L em uma tabela. Tabela 01 L ( comprimento do fio em cm) T (tempo médio da oscilação em S) cronometrado T (tempo médio da oscilação em S) calculado 35 1.06 1.18 25 0,91 1,00 15 0,78 0,77 5.6– Para cada medida realizada determine o valor de g. L ( comprimento do fio em cm) T (tempo médio da oscilação em S m/s²) cronometrado T (tempo médio da oscilação em S m/s²) calculado g (gravidade) f (frequência) Hz 35 1.06 1.18 12,29 0,84 25 0,91 1 9,86 1 15 0,78 0,77 9,98 1,29 5.7– Determine o valor médio de g a partir dos valores medidos. R = g média = 10,71 5.8– Que conclusões se pode tirar dos resultados? R= Podemos observar que o valor da gravidade ultrapassou o valor real, como o procedimento foi efetuado manualmente, é normal que haja uma pequena margem de erro nos dados adquiridos nos experimentos. 5. CONCLUSÃO: Por fim, concluímos que através do estudo experimental do pêndulo simples podemos confirmar a relação entre o período (T) e o comprimento do fio (L). É possível também determinar a aceleração da gravidade por meio da formulação do gráfico de (L) versus (T²) com base nos dados obtidos no laboratório e observar que a mesma só não é similar à aceleração da gravidade teórica devido a erros na cronometragem, e no ângulo que L faz com a montagem
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