RELATORIO DE FISICA

Prévia do material em texto

FACULDADE VALE DO AÇO
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL/PRODUÇÃO
DISCIPLINA DE FÍSICA II
 
 
 
 
RELATORIO DE AULA PRATICA:
MOVIMENTO CIRCULAR UNIFORME DE UM PÊNDULO
 
 
 
 
 
AÇAILÂNDIA
2018
RUTH TEIXEIRA DE SOUSA
 
 
 
 	
RELATORIO DE AULA PRATICA:
MOVIMENTO CIRCULAR UNIFORME DE UM PÊNDULO
 
Trabalho apresentado à disciplina de Física II ministrada pelo Prof. Ermisandro para obtenção de nota parcial
 
 
AÇAILÂNDIA
2018
LISTA DE FIGURAS 
Figura 1: Balança digital	5
Figura 2: Pêndulo	5
Figura 3: Régua	6
Figura 4: Tranferidor 	6
Figura 5:Trena	6
INTRODUÇÃO 
Neste relatório iremos mostrar o pêndulo: O pêndulo, que consiste em um fio inextensível de massa desprezível com uma massa pontual fixada ao seu final.
Neste experimento se deseja avaliar três relações:
I) a relação entre a amplitude e o período do pêndulo;
II) a relação entre o comprimento do fio e o período do pêndulo; 
 III) a relação entre a distância entre o eixo de rotação e o centro de massa e o período do pêndulo.
 Primeiramente devemos esclarecer o fator tempo, que nesse tipo de movimento se apresenta de forma peculiar. No caso do movimento circular uniforme temos uma característica específica para esse tempo, que aqui trataremos como período, ou seja, o tempo que um corpo leva para completar uma volta inteira é determinado período. Já o número de ocorrências de um e vento em (ciclos, voltas, oscilações e etc.) em um determinado intervalo de tempo é classificado como frequência. A relação entre a amplitude e o período do pêndulo é, por muitas vezes, desconsiderada. Isso ocorre devido ao fato de que a variação do período em razão da amplitude é muito pequena e, com os instrumentos de medir antigos, não era detectada. Galileu Galilei, por exemplo, um dos primeiros a estudar os pêndulos, utilizava sua própria pulsação para cronometrar o período.
OBJETIVOS 
OBJETIVO GERAL
Verificar a relação entre os ângulos em que um pêndulo pode ser posicionado, com a velocidade que ele atinge ao ser solto.
OBJETIVO ESPECIFICO
Calcular a velocidade resultante de um pêndulo em um movimento circular horizontal.
Calcular a velocidade resultante de um pêndulo em um movimento circular vertical
METODOLOGIA E PROCEDIMENTOS
Nesta experiência foi utilizado alguns equipamentos para a obtenção de dados, alguns itens essenciais para essa tarefa são:
Balança: utilizada na medição da massa de amostras sólidas. Várias grandezas da Física dependem da massa dos corpos, como força e densidade por isso sua importância. Dê preferência aos modelos digitais e mais precisos.
Figura 1: Balança digital
Um pêndulo: é um sistema composto por uma massa acoplada a um pivô, que permite sua movimentação livremente. A massa fica sujeita à força restauradora causada pela gravidade. É um dispositivo que consiste numa massa puntiforme presa a um fio inextensível que oscila em torno de um ponto fixo. O braço executa movimentos alternados em torno da posição central, chamada posição de equilíbrio. O pêndulo é muito utilizado em estudos da força peso e do movimento oscilatório.
 
Figura 2: Pêndulo
Régua: é um utilizado em geometria, próprio para traçar segmentos de reta e medir distâncias pequenas.
Figura 3: Régua
Transferidor de 180°: é um instrumento feito para medir ângulos composto por uma escala circular, ou de seções de círculo, dividida e marcada em ângulos espaçados regularmente, tal qual numa régua. Seu uso é diversificado tendo emprego em educação, matemática, engenharia, topografia, construção e diversas outras atividades que requeiram o uso e a medição de ângulos com precisão.
Figura 4 :Transferidor de 180°
Trena ou fita métrica: é uma régua flexível e é usada para medir a distância. Pode ser feita por uma fita de pano, plástico, fibra de vidro ou de metal, com marcações lineares. É uma ferramenta comum de medição. O seu design permite fazer grandes medidas de comprimento ou fazer medidas em torno de curvas e cantos, mas permitindo também carrega-la no bolso ou no kit de ferramentas. Hoje ela está muito presente no dia a dia, aparecendo na forma de chaveiros ou em miniatura. Pesquisadores usam fitas de medidas de mais de 100 m (300+ ft) de comprimento.
Figura 5: Trena
REFERENCIAL TEORICO 
Galileu, Isaac Newton cientistas capaz de quantificar as forças da natureza que formam o pilar para todas as áreas cientificas. Cientista, químico, físico, mecânico e matemático, descobriu várias leis da física, entre elas, a lei da gravidade: g = G. m/r2 
Força Peso: É uma interação entre dois corpos, P = m. g
Força Resultante: É a força que produz o mesmo efeito que todas as outras aplicadas a um corpo: massa x aceleração
A 2ª Lei de Newton, tem-se que a aceleração tangencial é igual à força resultante tangencial dividida pela massa. E do estudo da cinemática circular, sabe-se que a relação entre a aceleração linear tangencial e a aceleração angular α. 
Força de Tração
Dado um sistema onde um corpo é puxado por um fio ideal, ou seja, que seja inextensível, flexível e tem massa desprezível.
Podemos considerar que a força é aplicada no fio, que por sua vez, aplica uma força no corpo, a qual chamamos Força de Tração .
RESULTADOS E DISCUSSÕES 
	Utilizando a balança foi feito a medição do massa do pêndulo, e com uma régua mediu-se o raio da circunferência usado, assim foi realizado cálculos para descobrir a velocidade resultante do pendulo estando posicionado em três ângulos diferentes, de 30°, 45° e 60°. 
Primeiro foi feito cálculos para o movimento circular horizontal. 
Dados: Massa = 0,07894 kg; Raio: 0,6 m
Para 30° Para 45° 
 
 
 
 
 m/s
 
 
 
 
 
 
 
 m/s
 Para 60°
Para 60°
Para 60°
Após isso foram feitos os cálculos para o movimento circular vertical em um equipamento de plano inclinado, sendo que foi utilizada uma nova medida para o raio, é utilizando um painel de forças para medir a força de tração. 
Dados: raio = 0,058 m
Os resultados obtidos nos cálculos do movimento circular horizontal mostraram diferentes resultados nos diferentes ângulos testados, sendo que o valor da velocidade aumentava conforme eram colocados ângulos maiores nos cálculos. 
CONCLUSÃO
Foi possível certificar-se a relação existente entre o ângulo em que um pêndulo se encontra e a velocidade adquirida por ele após entrar em um movimento circular horizontal, como também foi averiguada a relação da massa, raio, gravidade e a tração nos cálculos tanto do movimento circular horizontal, como também no movimento circular vertical. Verificou-se também que o período de um pêndulo simples é proporcional à raiz quadrada do comprimento do fio.
REFERENCIAL
SANTOS, Marco Aurélio da Silva. "Princípios da Dinâmica"; Brasil Escola. Disponível em <https://brasilescola.uol.com.br/fisica/principios-dinamica.htm>. Acesso em 05 de setembro de 2018. 
SÓ FÍSICA. Leis de Newton. 2008. Disponível em <http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/Dinamica/leisdenewton.php>. Acessado em 05 de setembro de 2018.
CIÊNCIAS,	Casa	das.	O	pêndulo	simples.	Disponível	em:
<http://imagem.casadasciencias.org/online/36912518/36_pendulo-teoria.htm>. Acesso em 30/03/15.
LANG, Fernando. Determinando a aceleração gravitacional. 1995. Disponível em: < http://www.if.ufrgs.br/~lang/Textos/GRAVIDADE.pdf>. Acesso em 14/03/15.