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Beatriz Toledo Malafaia da Rosa Pêndulo simples Manhã Relatório 2 201703281632 Engenharia civil Nova Iguaçu| 1º semestre/2018 PÁGINA 1 Objetivo Determinar a aceleração da gravidade a partir de um pêndulo simples. Introdução teórica Neste experimento analisamos o comportamento de um pêndulo simples e estudar os fenômenos que o envolvem. ONDULATÓRIA Parte da física que estuda as características e propriedades dos movimentos das ondas. Nenhuma onda se origina sozinha, o que significa que ela precisa de um estímulo, ela apenas realiza a transferência de energia cinética que foi imposta a ela. CARACTERÍSTICA DAS ONDAS -Frequência: É o número de oscilações por unidade de tempo. A unidade de tempo utilizada pelo SI em ondulatória é o Hertz (Hz), que equivale a 1 segundo. [𝑓] = 1 𝑠 = 𝑠ିଵ = 𝐻𝑧 -Período: É o intervalo de tempo onde as variações de frequência são iguais ou similares. É um intervalo de tempo após o qual um movimento de um elemento oscilante começa a se emitir igualitariamente. [𝑇] = 2𝜋ඨ 𝑙 𝑔 - Comprimento da onda: É o tamanho da onda. É a distância, no sentido de propagação da onda, onde 2 pontos possuem o mesmo deslocamento na direção da oscilação. -Velocidade: É a velocidade que a onda leva para propagar-se, ou seja, para cumprir um período. MOVIMENTO HARMÔNICO SIMPLES Esse movimento existe quando um corpo oscila periodicamente em torno de uma posição de equilíbrio, e vem descrevendo uma trajetória retilínea. Possui força resultante restauradora, período constante, amplitude também constante, além de ser um sistema conservativo. PÁGINA 2 TORQUE É a ação de torcer ou girar um corpo em torno de um eixo de rotação de força F. É o produto de F aplicada em um ponto pela distância onde essa força é exercida. PÊNDULO SIMPLES É um sistema que é composto por um fio flexível e inextensível, tendo uma massa presa a uma de suas extremidades e que realiza um movimento oscilatório. Descoberto por Galileu Galilei, que realizou experimentos com diferentes comprimentos de corda e diferentes pesos, e percebeu que as oscilações desses pêndulos, embora de amplitudes diferentes demoravam o mesmo tempo na oscilação. Porém, só foi formulada corretamente a lei do pêndulo simples em 1659, pelo físico holandês Cristiaan Huygens, que disse que “a trajetória cicloidal é a que torna o período do pêndulo independente de sua amplitude.” Esquema de montagem Instrumentos: - Um conjunto Arete -Um pêndulo simples -Uma régua de precisão de milímetros -Um cronômetro Conjunto Arete PÁGINA 3 Pêndulo simples Régua milimetrada Cronômetro PÁGINA 4 Procedimento realizado em sala Procedimentos experimentais Neste experimento eu utilizei o conjunto Arete como um suporte para o pêndulo. Dispus o pêndulo a uma distância de 19,00 cm da sua origem até o meio do êmbolo do pêndulo, e o fiz oscilar 10 vezes medindo seu tempo. Repeti esse mesmo procedimento mais duas vezes com essa medida, depois aumentei o tamanho do fio para 26,00 cm, repetindo o mesmo procedimento da primeira distância 3 vezes, e repetindo novamente para a altura de 32,00 cm. PÁGINA 5 Resultados e discussões Tabela 1 N L ( m) Número de oscilações Tempo (s) T= ௧ ° oscilações Gm ( ௦మ ) 1 0,19 10 8,78 0,878 9,73025688018938 10 8,75 0,875 9,79709302181605 10 8,76 0,876 9,77473799653352 2 0,26 10 10,21 1,021 9,84649354460629 10 10,22 1,022 9,82723390414109 10 10,18 1,018 9,90461339999161 3 0,32 10 11,32 1,132 9,85863666779643 10 11,33 1,133 9,84124163515805 10 11,35 1,135 9,80658940277855 Cálculo da gravidade média 4 . 𝜋ଶ . 0,19 0,878ଶ = 9,73025688018938 4 . 𝜋ଶ . 0,19 0,875ଶ = 9,79709302181605 4 . 𝜋ଶ . 0,19 0,876ଶ = 9,77473799653352 4 . 𝜋ଶ . 0,26 1,021ଶ = 9,84649354460629 4 . 𝜋ଶ . 0,26 1,022ଶ = 9,82723390414109 4 . 𝜋ଶ . 0,26 1,018ଶ = 9,90461339999161 4 . 𝜋ଶ . 0,32 1,132ଶ = 9,85863666779643 4 . 𝜋ଶ . 0,32 1,133ଶ = 9,84124163515805 4 . 𝜋ଶ . 0,32 1,135ଶ = 9,80658940277855 PÁGINA 6 Cálculo da porcentagem de erro individual ∆= ଽ,ଷଶହ଼଼ଵ଼ଽଷ଼ିଽ,଼ହ ଽ,଼ହ . 100 =0,778993028308546 % ∆= ଽ,ଽଽଷଶଵ଼ଵ ,଼ହ ଽ,଼ହ . 100 =0,0974540560125017 % ∆= ଽ,ସଷଽଽହଷଷହଶ ,଼ହ ଽ,଼ହ . 100 =0,325411873233775 % ∆= ଽ,଼ସସଽଷହସସଶଽ ,଼ହ ଽ,଼ହ . 100 =0,046291084175432 % ∆= ଽ,଼ଶଶଷଷଽସଵସଵଽ ,଼ହ ଽ,଼ହ . 100 =0,20989740779053 % ∆= ଽ,ଽସଵଷଷଽଽଽଽଵଵ ,଼ହ ଽ,଼ହ . 100 =0,998948672498866 % ∆= ଽ,଼ହ଼ଷଽ ,଼ହ ଽ,଼ହ . 100 =0,530116480107172 % ∆= ଽ,଼ସଵଶସଵଷହଵହ଼ହିଽ,଼ହ ଽ,଼ହ . 100 =0,352736512040809 % ∆= ଽ,଼ହ଼ଽସଶ଼ ,଼ହ ଽ,଼ହ . 100 = 0,0041796521238139 % Cálculo da média geral < 𝑥 > = ଵ ଽ ∑ (9,73025688018938 + 9,79709302181605 + 9,77473799653352 +ଽ→ଵ 9,84649354460629 + 9,82723390414109 + 9,90461339999161 + 9,85863666779643 + 9,84124163515805 + 9,80658940277855) = ଼଼,ଷ଼଼ଽସହଷଵଵ ଽ = 9,82076627255678 m/s² Cálculo da porcentagem de erro geral ∆= 9,82076627255678 − 9,80665 9,80665 . 100 = 0,143945919929599 % PÁGINA 7 Conclusão Através desta análise conseguimos determinar a relação entre o período e comprimento de um pêndulo. Utilizando-se do modelo matemático e algumas medidas experimentais pode -se, inclusive, prever o comportamento do objeto estudado para outros comprimentos em baixas amplitudes. Bibliografia Brasil Escola- movimento harmônico simples. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/movimento-harmonico- simples.htm (Acesso em 03/04/2018) Só física- Ondulatória. Disponível em: http://www.sofisica.com.br/conteudos/Ondulatoria/MHS/pendulo. php (Acesso em 03/04/2018) Mundo educação- pêndulo simples. Disponível em: http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/pendulo-simples.htm (Acesso em 03/04/2018) Mundo educação- momento ou torque uma força. Disponível em: http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/momento-ou- torque-uma-forca.htm (Acesso em 03/04/2018) Mundo educação- Ondulatória. Disponível em: http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/ondulatoria.htm (Acesso em 03/04/2018) Seara- História da física- Disponível em: http://www.seara.ufc.br/folclore/folclore360.htm (Acesso em 03/04/2018) História da física- Galileu e o pêndulo. Disponível em: http://historiadafisicauc.blogspot.com.br/2011/06/galileo-e-o- pendulo.htm (Acesso em 03/04/2018)
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