Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
PÊNDULO SIMPLES MHS NOME: Ilson de carvalho cardoso TURMA: 3184 1.Introdução: O relatório a seguir apresenta uma pratica a respeito do sistema de pêndulo simples, que é composto por um corpo que realiza oscilações preso a extremidade de um fio ideal. Também podemos dizer que o movimento de um pêndulo que oscila com a amplitude de oscilação relativamente pequena pode ser descrito como um movimento harmônico simples (MHS), e através desta pratica chegaremos aos cálculos para concluir-se a aceleração da gravidade. conforme veremos neste relatório. 2.Objetivo: Calcular a aceleração da gravidade local. 3.Teoria: Denominamos pêndulo simples o sistema que é composto por um corpo que realiza oscilações preso a extremidade de um fio ideal. As dimensões do corpo são desprezadas quando comparadas ao comprimento do fio. Podemos dizer que o movimento de um pêndulo que oscila com amplitude de oscilação relativamente pequena pode ser descrito como um movimento harmônico simples. Na figura abaixo temos um pendulo simples. Para calcular o período (T) temos: Aceleração da gravidade( ): é a intensidade do campo gravitacional em um determinado ponto, para calcular usamos: 4π2/ onde teremos: 4π2/ 4.Material utilizado: .Cilindro de massa M .Arete .Cronômetro .Régua 5.Procedimento prático: Foram selecionados cinco comprimentos distintos :0,10m, 0,15m, 0,20m, 0,25m, 0,30m, para fio preso em arete até centro de massa de cilindro de massa M. Destes comprimentos foram medidos o período em segundos de dez oscilações para cada um comprimento, assim feito anotações, cálculos e conclusões. 6.dados: Tabela 1: L (m) T(s) Ϯ(s) 0,10 6,50 0,65 0,15 8,22 0,822 0,20 9,00 0,9 0,25 10,06 1,006 0,30 10,85 1,085 Para calcular os valores de Ϯ dividiu-se cada valor de T por dez. Exemplo: Onde T=6,50, temos Ϯ=6,50/ 10 que é igual a 0,65. Para calcular os demais valores de Ϯ foi usado o mesmo procedimento 7. Metodologia: Á partir da equação, do período (T) do pêndulo simples: T=2π (equação 1), é possível calcular a aceleração da gravidade tendo apenas o período para um dado comprimento(L) do pêndulo onde: 4π2 x L/T2 (equação 2). Para que seja diminuído o erro, a prática se resumiu em medir os períodos para cada um dos cinco comprimentos distintos do pêndulo. Dando origem da tabela 1 (dados). Rearrumando a equação 2, tem-se: T2/L= 4π2/ e sabendo que T2 = 4π2L/ é uma função do primeiro grau de T2 x L; onde 4π2/ é a tangente, foi verificado para cada ponto da tabela 1 a condição de colinearidade (tangente iguais ou próximas) e comparamos estes valores (coluna 3 – tabela 1) com o seguinte valor teórico: 4π2/ = 4,0... Depois os seguintes passos foram realizados: 1º construção do gráfico de Ϯ2 x L (tabela 2) que será apresentada a seguir no item 8 –cálculos. 2º Comparação dos valores práticos (T2/L) com o valor teórico (4....) para a escolha dos melhores pontos. 3º Realização do MMQ (métodos mínimos quadrado) com os melhores pontos, ou seja, aqueles que estão, entre 3 e5; 4 º calculo da aceleração da gravidade prática 8- cálculos: Tabela 2: (Ϯ)2 (s) L(m) (Ϯ)2/L 0,4225 0,10 4,225 0,675624 O,15 4,50456 O,81 0,20 4,05 1,012036 0,25 4,048144 1,177225 0,30 3,924083 Comparação dos valores práticos com o valor teórico: T2/L= 4π2/ T2/L= 4π2/9,81 T2/L=4,024335275 Foram comparados todos os valores teóricos com o resultado do calculo aqui apresentado que é referente ao valor prático, e os valores menores que 3 e maiores que 5 não serão utilizados para calculo de MMQ( método dos mínimos quadrados) conforme veremos logo a seguir. MMQ ( métodos dos mínimos quadrados): ∑xi2 a + ∑xi b =∑xi .yi ∑xi a + nb =∑ yi ∑xi2 =( 0,10)2 + (0,15)2 + (0,20)2 + (0,25)2 + (0,30)2 = 0.225 ∑xi = (0,10)+(0,15)+( 0,20)+(0,25)+(0,30)=1 ∑x i .Yi=(0,10×0,4225)+(0,15×0,675684)+(0,20×0,81)+(0,25×1,012036)+(O,30×1,177225) = 0,9117791 ∑Yi = (0,4225)+(0,675684)+(0,81)+(1,012036)+(1,177225)=4,097445 nb = 5 Substituindo em b na primeira equação temos: Aceleração da gravidade prática: π2/ π2/ 3,691634 s2 9.Conclusão:
Compartilhar