PRATICA 02 micrOmetro

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

Universidade Federal Do Ceará
Centro de Ciências
Departamento de Física
Disciplina de Física Experimental para Engenharia
Semestre 2017.1
Prática 03: 
Pêndulo Simples
Aluna: Micaely da Silva Nascimento
Curso: Engenharia Metalúrgica
Matrícula: 398753
Turma: 20
Professor: Fabrício Morais de Vasconcelos
Data de realização da prática: 02 de maio de 2017
Horário de realização da prática: 14 as 16
 Objetivos
Verificar as leis do pêndulo.
Determinar a aceleração da gravidade local.
 
Material
Pedestal de suporte com transferidor;
Massas aferidas m1 e m2;
Cronômetro;
Fita métrica;
Fio (linha zero).
Introdução
	De acordo com a autora do artigo Oscilação e Velocidade do Pêndulo Simples na Modelagem Matemática, Janine da Rosa Albarello: “um Pêndulo Simples é um instrumento ou uma montagem que consiste num objeto que oscila em torno de um ponto fixo”. O movimento desse instrumento é periódico e oscilatório, sendo Galileu Galilei o responsável pelo estudo das condições das oscilações e pela descoberta da periodicidade desse movimento. Quando retirado e colocado em um dado ângulo ϴ de sua posição de equilíbrio, ao desconsiderar a resistência do ar, as únicas forças que serão exercidas sobre essa ferramenta são a tensão com o fio e o peso da massa m.
	Imagem 1: Estrutura de um Pêndulo Simples
Fonte: < http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAe0QAD/relatorios-fisica-1-a> acesso as 21:23 do dia 05 de maio de 2017
	Após a decomposição da força peso, percebe-se que a componente P.cos ϴ se anula com com a força de tração do cabo, portanto, tem-se que a única causa do movimento de oscilação é a componente P.sen ϴ (conhecida como força restauradora), ou seja: F= P.sen ϴ (1).
	Como o ângulo ϴ deve ser expresso em radianos (dado pela divisão do arco dito pelo ângulo, que no movimento oscilatório de um pêndulo é x e o raio de aplicação do mesmo, no caso, dado por ℓ) temos que: ϴ = x/ ℓ (2). Substituindo 2 em 1, infere-se que: F = P.sen x/ ℓ.
	Portanto, sendo a força proporcional ao seno da elongação e não à elongação propriamente dita, conclui-se que o movimento de um pêndulo não descreve um MHS (Movimento Harmônico Simples). Entretanto, para ânculos pequenos, ou seja ϴ<π/12 rad , o valor do seno do ângulo é aproximadamente igual a tal ângulo. No caso de pequenos ângulos de oscilação: 
Imagem 2: Exemplificação de uma parte da demonstração da fórmula do périodo do Pêndulo Simples
Fonte: < http://www.sofisica.com.br/conteudos/Ondulatoria/MHS/pendulo.php> acesso as 22:36 do dia 05 de maio de 2017
	Sendo P = m.g, e p, m e ℓ constantes, pode-se declarar que: K = P/ ℓ = m.g/ ℓ
Reescrevendo a força restauradora: 
F = K.X
	
	Deste modo, na análise de um pêndulo simples baseadas em pequenas oscilações, o pêndulo simples descreve um MHS (Movimento Harmônico Simples).
Para qualquer MHS, o período é dado pela seguinte fórmula:
T = 2π√m/K
	Sendo: K = m.g/ ℓ
	Conclui-se que o período de um pêndulo simples é descrito por:
T = 2π√m/m.g/ ℓ
	Repetindo a primeira fração e multiplicando pelo inverso da segunda: m. ℓ /m.g, ou seja:
T = 2π√ ℓ/g
	
Procedimento
Primeiramente, foi necessário ajustar o comprimento do pêndulo do ponto de suspensão até o centro de gravidade da estrutura, obedecendo os comprimentos determinados nas tabelas do Roteiro de Aulas Práticas de Física, sendo eles: 20cm, 40cm, 60cm, 80cm, 100 cm, 120cm, 130cm e 140cm. Em seguida, o corpo sofria um deslocamento angular de 10º ou 15º e após isso era solto no mesmo instante em que o cronômetro era iniciado. Posteriormente, fazia-se a contagem de 10 períodos, que é o intervalo de tempo que um objeto leva para sair e retornar a sua posição inicial, e marcava-se o tempo que esse objeto levou para realizar os 10 períodos. Esse processo de contagem de períodos era feito 3 vezes para em seguida os resultados serem somados e divididos por 30.
Tabela 3.1
Resultados experimentais para o pêndulo simples.
	L (cm)
	ϴ (graus)
	m (gramas)
	10 T (s)
	
	
	T (s)
	T² (s²)
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
Tabela 3.2. Resultados experimentais para o estudo da influência da amplitude sobre o período do pêndulo simples
	L (cm)
	ϴ (graus)
	m (gramas)
	10 T (s)
	
	
	T (s)
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
Tabela 3.3. Resultados experimentais para o estudo da influência da massa sobre o período do pêndulo simples
	L (cm)
	ϴ (graus)
	m (gramas)
	 10 T (s)
	
	
	T (s)
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
Questionário
Faça as leituras das medidas dos micrômetros ilustrados abaixo:
 leitura 1: 1,71 mm.
 leitura 2: 6,76 mm
De um modo geral, ao medir com um micrômetro, quais as principais causas mais prováveis de erros?
 Resposta: Os erros podem ter as mais diversificadas causas como a paralaxe, que ocorre quando o ângulo de visão do observador com os traços das escalas do micrômetro não são corretos, o que ocasiona em uma leitura errada de valores. Pode ocorrer também a pressão de medição que ocorre quando a pressão que é exercida pelo operador sobre o objeto estudado ou o tambor do micrômetro provoca o deslocamento do objeto entre as esperas e o estribo do micrômetro alterando assim as medidas e por último as imperfeições geométricas do objeto que juntamente com a pequena dilatação sofrida pelo estribo ao contato com a mão do medidor ou o meio que os cercam que dificultam a máxima clareza na leitura do micrômetro.
Qual o instrumento de maior precisão: o paquímetro ou o micrômetro utilizados nesta prática? Justifique
Resposta: O Micrômetro, pois o paquímetro apresentava precisão de 0,05mm e o micrômetro utilizado nesta prática apresentava uma precisão de 0,01mm, o que permite um resultado bem mais aproximado do valor real.
Compare as medidas das espessuras dos dois fios feitas com o paquímetro e com o micrômetro. Comente.
Resposta: O micrômetro devido a sua maior precisão (de 0,01 mm, enquanto o paquímetro possui precisão de 0,05 mm), nos deu resultados mais exatos e próximos ao tamanho real dos fios, uma vez que oferece maiores quantidades de algarismos significativos.
Indique Algum outro método que também permita determinar o volume da esfera.
Resposta: De uma forma bem simples, poderia se encher com algum liquído um recipiente. Mediriamos então o volume do recipiente e em seguida colocariamos a esfera dentro do recipiente. Assim por fim descobririamos o tamanho da coluna de água que aumentou com a inserção da esfera em relação a altura inicial. 
Determine a precisão de um micrômetro cujas características são: tambor dividido em 50 partes iguais e passo de 0,25 mm.
 Resposta: S= 0,25/50 S= 0,05mm.
Conclusão
Após a realização dos experimentos, percebemos que o micrômetro é um aparelho de grande precisão, sendo superior ao paquímetro. Os alunos obtiveram também uma maior familiarização com o aparelho, aprendendo a manuseá-lo de forma correta e eficiente, aprenderam sobre sua utilidade e importância , garantindo assim os objetivos da prática.
Bibliografia
Sites:
FERES, Alberto. Micrômetro: Tipos e
usos. Disponível em: 
<http://www.albertoferes.com.br/menu_esquerdo/downloads/mecanica/Metrologia%20A8.pdf> acesso as 10:40 do dia 28 de abril de 2017.
EMÍDIO, Lívia.METROLOGIA- Micrômetro (parte 1) - Tipos e usos. Disponível em: 
<http://www.ebah.com.br/content/ABAAABZv8AF/metrologia-micrometro-parte-1> acesso as 11:54 do dia 28 de abril de 2017.
Livros:
Dias, Nildo Loiola. Roteiro de Aulas Práticas de Física. Volume 1. 2017