Fisica 2 UFBA- Pendulo Físico

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UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
INSTITUTO DE FÍSICA
FIS 122 – FISICA GERAL E EXPERIMENTAL II – E / LABORATÓRIO
TURMA – T08/P16
PROFESSOR – Derick Gabriel
RELATÓRIO FÍSICA PRÁTICA
EXPERIMENTO 2 – PENDULO FISICO
SALVADOR
2018
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL:
O procedimento experimental realizado foi o pêndulo físico. A haste de metal foi utilizada onde sua massa e seu comprimento foram medidos. A haste possuía furos de modo que a distância do eixo de rotação variava em relação ao centro de massa. A medida de cada furo em relação ao centro de massa está registrada na folha de dados. Em seguida a haste foi presa ao raio da roda da bicicleta, fazendo-a oscilar, medindo com um cronômetro o tempo de 10 oscilações. O período obtido com essas 10 oscilações foi dividido por 10 para obter o período equivalente a uma oscilação.
OBJETIVO:
executar medidas de frequências de um pêndulo físico de modo a relacioná-la com a geometria e distribuição de massa que o caracteriza
TRATAMENTO DE DADOS:
Os dados abaixo são referentes à haste (Pêndulo):
L (Comprimento do pêndulo) = 20cm;
m (Massa do pêndulo) = 128,8g;
Icm (Momento de inércia do pêndulo em relação ao centro de massa) = 4,29.10³gcm.
A tabela a seguir mostra os valores obtidos da distância do ponto fixo ao centro de massa do pêndulo (s), Frequência (f), Período de oscilação (T)
	s(cm)
	f (Hz)
	T(s)
	19,0
	0,91
	1,10
	17,0
	0,93
	1,08
	15,0
	0,96
	1,04
	13,0
	0,98
	1,02
	11,0
	0,99
	1,01
	9,0
	1,01
	0,99
	7,0
	0,95
	1,05
	5,0
	0,86
	1,16
	3,0
	0,70
	1,43
	2,0
	0,58
	1,71
	1,0
	0,42
	2,40
	0,0
	0,00
	∞
Com os dados obtidos no experimento é possível traçar em gráficos das relações:
o período de oscilação T em função da distância s (Papel milimetrado)
4 menores valores de s (que corresponde aproximadamente ao limite em que s->0). Determine, a partir do gráfico, a dependência funcional entre T e s neste limite.
o valor de T² s /(4π²) em função de s² (Papel milimetrado)
1)
O gráfico em papel milimetrado do período de oscilação T em função da distância s mostra que a função tem um valor mínimo e cresce quando s0 e s
2)
O segundo gráfico foi feito em papel log-log e refere-se aos 4 menores valores de s e é preciso determinar a dependência em função exponencial entre T e s.
3)
É possível determinar a dependência do momento de inércia do pêndulo físico em função da distância s usando o método dos mínimos quadrados. 
a = (∑ x)( ∑ y) - n(∑xy) 
 (∑ x)2 - n(∑x2)
b = (∑xy)( ∑x) - (∑x2)( ∑y)
 (∑x)2 - n (∑x2)
a =								b= 
Logo, a equação da reta da forma y=ax+b é:
Agora vamos determinar a dependência do momento de inércia do pêndulo físico (Icm) em função da distância (s) e verificar se ela satisfaz o teorema dos eixos paralelos
A equação geral é escrita como = as² + b , no formato de y = ax+b. Substituindo os valores de a e b, ficamos com:				
= 
O período é dado como T=2π que ao elevar ao quadrado fica:
= I = (as² +b)mg
Para verificar se ela satisfaz o teorema dos eixos paralelos temos que calcular o momento de inercia teórico (Ic) e o experimental (Ie).
Ic = 								Ie = (as² +b) mg 
O raio de giração K é a distância do eixo a um ponto tal que, se toda a massa do corpo estivesse ali concentrada, o seu momento de inercia em relação ao eixo seria igual ao do corpo que constitui o pêndulo físico. Podemos obter K da seguinte forma:
K = 
Assim:
CONCLUSÃO
Enquanto que no pêndulo simples o período é influenciado pelo comprimento do fio, no pêndulo físico a distância entre o eixo de oscilação e o centro de massa é que interfere significativamente no período de oscilação do pêndulo. Assim o pêndulo físico é um sistema mais complexo, o que pode ser constatado pela equação que relaciona o período e a distância. Verificamos que a dependência entre o período de oscilação e a distância não é linear, mas exponencial.