Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
FACULDADE ESTÁCIO DE BELÉM CURSO: BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA Pedro Henrique Machado TRABALHO TÉCNICO: Relatório técnico de Física Teórica e Experimental II. BELÉM 2018 FACULDADE ESTÁCIO DE BELÉM Pedro Henrique Machado TRABALHO TÉCNICO: Relatório técnico de Física Teórica e Experimental II. Relatório técnico referente ao Atrito Estático, ministrado pelo Prof. Dr. Ruy Guilherme Castro, no laboratório de física teórica e experimental II, o qual complementa a primeira avaliação do curso de Engenharia Elétrica. Orientador: Professor Ruy Guilherme Castro de Almeida. BELÉM 2018 Sumário Objetivo Da Atividade ............................................................................................................................ 1 1. Lista de figuras .............................................................................................................................. 2 2. Resumo Teórico ............................................................................................................................. 3 3. Procedimentos................................................................................................................................ 4 3.2 Tratamento de Dados ............................................................................................................ 5 Conclusão ................................................................................................................................................ 6 Referências bibliográficas ....................................................................................................................... 7 1 Objetivo Da Atividade No dia 03 de Outubro de 2018, sob a orientação do Professor Ruy Guilherme , realizou-se no laboratório da Universidade Estácio de Belém, o segundo experimento de física teórica e experimental II, que teve como objetivo determinar a aceleração da gravidade média local utilizando um pêndulo simples. 2 1. Lista de figuras Figura 1. Tripé universal delta. Figura 2. Régua 300 mm Figura 3. Fio de nylon Figura 4. Iminência do Movimento Figura 5. Cronômetro 3 2. Resumo Teórico Bessel, no início do século XIX, idealizou um método para determinar a aceleração gravitacional com um "pêndulo simples", que não requer o conhecimento da localização do centro de gravidade da esfera. O procedimento proposto por Bessel baseia-se no fato de que é possível medir a diferença de comprimento que um pêndulo sofre, sem conhecer os seus respectivos comprimentos. Desde as contribuições de Galileu até os nossos dias o estudo e pesquisa das oscilações aumentou a compreensão da nossa própria visão de universo e da constituição da matéria. A importância de se estudar estes fenômenos está relacionada ao fato de que tudo oscila, desde os átomos em estruturas cristalinas até mesmo estruturas maiores como pontes, monumentos, torres de energia, etc. Estudar sistemas com oscilações permite-nos entender sistemas oscilatórios mais complexos, por exemplo, o batimento cardíaco. Frequência (f) de um ponto material em MHS é o número de oscilações completas por ele efetuadas na unidade de tempo. No SI é dada em hertz (Hz) Período (T) de um ponto material em MHS é o intervalo de tempo em que ele efetua uma oscilação completa. No SI é medido em segundos (s). 4 3. Procedimentos 3.1 Experimento – MATERIAIS UTILIZADOS Tripé universal delta Régua 300 mm Fio de nylon Bancada multiuso Cronômetro O experimento consistiu em medir o fio de nylon (figura 3) o qual ficou sob tensão através do tripé universal delta (figura 1). Após o ajuste do fio pelo monitor Vitor, fora determinado que cada aluno fizesse a medição com a régua 300 mm (figura 2.), e em seguida, convertesse a unidade de “mm para cm.” Até que se chegasse no total de 05 medições que era o total de membros por equipe. De posse das 05 medições individuais, tirava-se a média aritmética a fim de obter-se o seu comprimento. A segunda parte do experimento deu-se através das oscilações individuais: Cada integrante deveria posicionar o objeto maciço (ver figura 3), soltá-lo, e simultaneamente, iniciar o cronômetro (figura 5). Ao fim de 10 oscilações, pausava-se o cronômetro e anotava- se o tempo. Ao fim das cinco oscilações, calculou-se o período (T): 𝐸𝑄𝑈𝐴ÇÃ𝑂 𝐼 − 𝑇 = 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 (𝑠) 𝑁º 𝑑𝑒 𝑜𝑠𝑐𝑖𝑙𝑎çõ𝑒𝑠 O período ajustado (5ª coluna, 3.2 Tratamento de dados) foi o arredondamento usando não mais três casas decimais, mas, sim, duas. De posse do período ajustado, outra vez, fora determinado o período médio (Tmédio - média aritmética); Os procedimentos a seguir, os quais se referem às colunas seis e sete foram obtidos através de cálculos cujas fórmulas foram demonstradas no próprio laboratório. 5 3.2 Tratamento de Dados I – Tabela analítica Aluno Comprimento do fio L (cm) Tempo de 10 oscilações (s) Período T(s) Período ajustado (s) Aceleração da gravidade 𝒈𝒆𝒙𝒑𝒆𝒓𝒊𝒎𝒆𝒏𝒕𝒂𝒍 Calculo do erro Ɛ(%) Mauro Lobo 44,0 14,36 1,436 1,44 Alcino 41,9 14,30 1,430 1,43 Welleson 43,0 15,04 1,504 1,50 Rogerio Correa 43,0 14,95 1,495 1,49 Pedro Machado 45,0 14,26 1,426 1,43 𝐿𝑚é𝑑𝑖𝑜 = 43,38 𝑇𝑚é𝑑𝑖𝑜 = 1,46 803,3743 cm/𝑠2 18,10 𝐸𝑄𝑈𝐴ÇÃ𝑂 𝐼𝐼 − 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑎 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑒𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙, 𝑡𝑒𝑚𝑜𝑠 𝑞𝑢𝑒: 𝑔𝑒𝑥𝑝 = 4∗𝜋2∗𝐿 𝑇2 = 4∗(3,1415)2∗43,38 (1,46)2 = 1.712,4727 2,1316 = 803,3743 cm/𝑠2 𝐸𝑄𝑈𝐴ÇÃ𝑂 𝐼𝐼𝐼 − 𝑆𝑒𝑛𝑑𝑜 𝑎𝑠𝑠𝑖𝑚, 𝑡𝑒𝑚𝑜𝑠 𝑞𝑢𝑒 𝑜 𝑐á𝑙𝑐𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑜 𝑒𝑟𝑟𝑜 𝑠𝑒𝑟á: Ɛ= |𝑔𝑡−𝑔𝑒𝑥𝑝|∗100 𝑔𝑡 = |981−803,3743|∗100 981 = Ɛ = 18,10% 6 Conclusão Verificou-se através do experimento que a gravidade, ao contrário do que muitos imaginam, é uma grandeza física variável. Ou seja, varia em módulo, direção e sentido. Por exemplo, a aceleração da gravidade, ao nível do mar, aumenta ao percorrer-se um meridiano no sentido dos polos. Qual é a diferença de peso de uma pessoa, de massa m = 80,00 kg, ao se deslocar, ao nível do mar, do equador até o polo? Essa pergunta, de acordo com este experimento, responde-se da seguinte maneira: P = 80,00 (9,8321 - 9,7803) = 80,00 . 0,0518 = 4,144 N. Da mesma maneira, haveria variação do peso da mesma pessoa de 80,00 kg, ao deslocar-se da cidade de Santos (latitude -23,960; altitude 2,00 m), g = 9,7888 m/s², à cidade de Campos do Jordão (latitude -22,740; altitude 1628 m), g = 9,7830 m/s². 7 Referências bibliográficas Google. Disponível em:< https://www.if.ufrgs.br/~lang/Textos/GRAVIDADE.pdf >. Acesso em 04 de Outubro de 2018. Google. Disponível em: < http:// YOUNG, H.D.; FREEDMAN, R.A.; Sears e Zemansky Física I: 12.Ed., São Paulo: Addison Wesley (2008). Acesso em 04 de Outubro de 2018. http://www.dcc.ufpr.br/mediawiki/images/1/17/Cap_4_8_Alunos.pdf >. Acesso em 04 de Outubro de 2018. Google. Disponível em: < www.if.ufrgs.br/public/tapf/apostila_fisica_experimental_1.pdf>. Acesso em 04 de Outubro de 2018.
Compartilhar