Relatório 1 Pêndulo Simples

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MEC-SETEC
INSTITUTO FEDERAL DE MINAS GERAIS CAMPUS AVANÇADO PIUMHI 
Bacharelado em Engenharia Civil
RELATÓRIO FÍSICA EXPERIMENTAL II
Aula experimental 1: Pêndulo Simples
	
BÁRBARA FERNANDA SILVA SIMÕES
FÁBIO MARTINS REIS
GABRIEL MAIA MIAMOTO
LUIZ GUSTAVO SILVA CASTRO
RICARDO JUNIO DOS SANTOS
PROFESSOR: GUSTAVO LUZ
	
PIUMHI
2017
BÁRBARA FERNANDA SILVA SIMÕES
FÁBIO MARTINS REIS
GABRIEL MAIA MIAMOTO
LUIZ GUSTAVO SILVA CASTRO
RICARDO JUNIO DOS SANTOS
RELATÓRIO FÍSICA EXPERIMENTAL II
Aula experimental 1: Pêndulo Simples
Trabalho apresentado ao Instituto Federal de Minas Gerais, Campus Avançado Piumhi como requisito para aprovação na disciplina Física Experimental II.
Professor: Gustavo Henrique Pereira Luz
PIUMHI
2017
1 INTRODUÇÃO
O pêndulo simples pode se constituir num exemplo de movimento harmônico simples desde que o movimento seja restrito a pequenas oscilações em que uma partícula de massa é suspensa por uma corda inextensível de comprimento e de massa desprezível. Quando solta de uma posição que faz um ângulo com a vertical, sob ação da força da gravidade, a partícula oscila no plano vertical, descrevendo um arco de círculo em torno da posição de equilíbrio, que é a vertical. Sendo assim, por meio deste experimento foi apresentado o funcionamento do pêndulo simples através de testes nos quais foi comprovado que o período é proporcional ao comprimento do fio.
2 OBJETIVOS
O foco principal deste trabalho é realizar experimentos que visam colocar em prática a teoria aprendida em sala de aula sobre pêndulo simples e analisar o que está relacionado com o período das oscilações. 
3 EXPERIMENTAL
3.1 Materiais 
Cronômetro;
Fio de nylon;
Marreta;
Massas acopladas de alumínio e ferro;
Tesoura;
Trena de aço;
3.2 Procedimentos
São feitos experimentos com massas de alumínio e ferro presas ao fio. Inicialmente prende-se a massa de alumínio em uma das pontas do fio e com o auxílio da trena mede-se 140 cm. Corta-se um pouco acima dos 140 cm para que o tamanho seja suficiente para passar em volta da marreta, que se encontra na prateleira, servindo como suporte para o pêndulo. Puxa-se o pêndulo até um certo ângulo, e ao mesmo tempo, ele é solto e o cronômetro é acionado para ser marcado o tempo de 10 oscilações. Repete-se o processo 3 vezes. 
Em seguida, faz-se o experimento com a massa de ferro presa em uma das pontas do fio. Após prender a massa, mede-se 140 cm de fio com a trena. Novamente corta-se um pouco acima dos 140 cm para que o tamanho do fio seja suficiente para passar em volta da marreta, que se encontra na prateleira, servindo como suporte para o pêndulo. Puxa-se o pêndulo até um certo ângulo, e ao mesmo tempo, ele é solto e o cronômetro é acionado para ser marcado o tempo de 10 oscilações. Repete-se o processo 3 vezes. 
Em seguida, mede-se 120 cm no mesmo fio e faz-se o processo de marcação dos tempos das 10 oscilações por 3 vezes. (O fio é cortado um pouco acima dos 120 cm pelo mesmo motivo dos experimentos anteriores). Repete-se esse processo fazendo as marcações das 10 oscilações, por 3 vezes, com o fio medindo 100 cm, 80 cm, 60 cm e por fim 40 cm.
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
10 oscilações: pêndulo com a massa de alumínio e fio de 140 cm
	L
	T1
	T2
	T3
	140cm
	23,61s
	23,60s
	23,72s
Fonte: Dados do experimento.
10 oscilações: pêndulo com a massa de ferro e fio variando de 140 cm a 40 cm
	L
	T1
	T2
	T3
	140cm
	23,61s
	23,54s
	23,29s
	120cm
	22,00s
	22,09s
	22,16s
	100cm
	20,12s
	20,06s
	20,04s
	80cm
	17,94s
	17,90s
	17,70s
	60cm
	15,33s
	15,37s
	15,38s
	40cm
	12,56s
	12,65s
	12,81s
Fonte: Dados do experimento
T=2π√ (L/g)
Pêndulo com massa de alumínio:
L=1,4m 
(T1+T2+T3) /3 = 23,64s
(23,64s) /10 = 2,364s
2,364=2π√ (1,4/g)
g = 9,89 m/s²
Pêndulo com massa de ferro:
L=1,4m 
(T1+T2+T3) /3 = 23,48s
(23,48s) /10 = 2,348s
2,348=2π√ (1,4/g)
g = 10,02 m/s²
L=1,2m 
(T1+T2+T3) /3 = 22,08s
(22,08s) /10 = 2,208s
2,208=2π√ (1,2/g)
g = 9,71 m/s²
L=1,0m 
(T1+T2+T3) /3 = 20,07s
(20,07s) /10 = 2,007s
2,007=2π√ (1,0/g)
g = 9,80 m/s²
L=0,80m 
(T1+T2+T3) /3 = 17,85s
(17,85) /10 = 1,785s
1,785=2π√ (1,0/g)
g = 9,92 m/s²
L=0,60m 
(T1+T2+T3) /3 = 15,36s
(15,36) /10 = 1,536
1,536=2π√ (1,0/g)
g = 10,04 m/s²
L=0,40m 
(T1+T2+T3) /3 = 12,67s
(12,67) /10 = 1,267
1,267=2π√ (1,0/g)
g = 9,83 m/s²
ca = 2π / (√g)
11,05 / 5,51 = 2π / (√g)
2,001 = 2π / (√g)
√g = 2π / 2,001
g = 9,807 m/s²
5 CONCLUSÃO
O experimento referente ao movimento harmônico simples demonstrado pelo pêndulo simples mostra que o período é diretamente proporcional ao comprimento do fio e inversamente proporcional a aceleração gravitacional.
Os dados do experimento nos levaram a resultados bem próximos do real, o que mostra que o período do pêndulo simples depende somente do comprimento do fio. Na linearização das grandezas físicas e na construção do gráfico encontramos um erro, pois o experimento não foi feito sob condições controladas, podendo ser influenciado pelos erros de leitura das medidas, leitura de tempo, assim como as aproximações nos cálculos, e também o fato do suporte usado ter sido improvisado com a marreta.
No cálculo da aceleração da gravidade local, a porcentagem de erro encontrada foi variada. Este erro deve-se a fatores que podem ter comprometido a exatidão do resultado da experiência como:
A habilidade psicomotora de cada integrante do grupo para soltar o bloco metálico da mesma altura. 
E o paralelismo do fio que provavelmente não foi mantido, uma vez que ele não deveria oscilar pros lados.
REFERÊNCIAS
TIPPLER, Paul. A.; MOSCA, Gene. Física para Cientistas e Engenheiros. Volume 1: mecânica, oscilações, ondas, termodinâmica. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2014.