pendulo físico

Prévia do material em texto

Relatório de Física Experimental 2 
Tema: Pendulo físico 
Equipe: Dánicio Andrade, Elias Lino e Márcio Cordeiro 
Professor: Paulo Victor e César Menezes Vieira 
Semestre: 5º 
 
RESUMO 
 Este experimento tem como objetivo demonstrar o pêndulo físico, 
utilizando objetos diferentes vai ser demonstrado que o período entre 
eles é o mesmo, e a partir do calculo do período iremos verificar o valor 
da constante gravitacional. 
 
SUMÁRIO 
 
Objetivos: ................................................................................................................................... 1 
Matérias: ..................................................................................................................................... 2 
Fundamentos Teóricos ........................................................................................................... 3 
Resultados e Discussões ....................................................................................................... 5 
 
 
1 
 
Objetivos: 
 
 Calcular o período de oscilação do pêndulo, uma barra e um disco e 
através desse resultado determinar a aceleração gravitacional da gravidade 
local, através dos resultados obtidos nos experimentos; 
2 
 
Matérias: 
 
• Tripé universal delta Max 
• Pendulo simples 
• Disco 
• Barra 
• Régua 
• Cronômetro 
 
3 
 
Fundamentos Teóricos 
 
Define-se um pêndulo como um objeto qualquer com massa m, que oscila 
em torno de um eixo fixo a uma distância do centro de massa, de comprimento 
L. 
Ao deslocar o objeto de massa m em uma posição Ɵ, e deixá-lo entrar em 
movimento, desprezando o atrito do ar e do furo com o pino fixo que dá apoio a 
oscilação, o pêndulo começa a oscilar. Ao oscilar o pêndulo executa um 
movimento harmônico, possuindo um período de oscilação T, que é o tempo 
necessário que a massa leva para sair de um ponto e voltar ao mesmo ponto 
percorrendo a mesma distância. O referido pêndulo é conhecido como pêndulo 
físico. 
 
Figura 01: Pendulo 
 
4 
 
Procedimento experimental 
 
 Com auxílio do tripé será calculado o período de um pêndulo, barra e um 
círculo: 
• Primeiramente calcular o raio dos objetos utilizando a régua. 
 
• Com ajuda de uma balança ou outro aparelho calcular a massa 
dos objetos. 
 
• Fixar os objetos no tripé individualmente e com o cronometro 
calcular o tempo em que realizam o período. 
 
 Com os resultados do período, massa e raio dos objetos podemos através 
da equação utilizada no período calcular o valor da gravidade: 
 
 𝑮 =
𝟒𝝅²𝑰
𝒎𝒉𝒕²
 
 
Em que: 
I: momento de inércia 
m: massa do objeto 
h: altura 
t: período 
 
 
 Por último verificar se os resultados experimentais coincidem com os 
resultados teóricos verificando a margem de erro para cada objeto. 
 
5 
 
Resultados e Discussões 
 
Os dados obtidos no experimento estão na tabela a seguir: 
Objeto Peso Período Raio 
Disco 0,713kg 1,057s 20cm 
Barra 0,101kg 1,1803s 25cm 
Pendulo 0,10kg 1,157s 33cm 
 
 Com esses resultados podemos encontrar o valor da gravidade da terra 
utilizando a própria equação do período 
Período: 𝑻 = 𝟐𝝅√
𝑰
𝑴𝑮
 
 
Em que 𝑰 = 𝑰𝒄𝒎 +𝒎𝒉² 
 
O momento de inércia dos objetos são: 
 disco 
𝑴𝑹²
𝟐
 , Barra 
𝑴𝑳²
𝟑
 . 
 
Isolando a gravidade na equação do pêndulo chegamos a seguinte expressão: 
 
𝑮 =
𝟒𝝅²𝑰
𝒎𝒉𝒕²
 
 
 Assim, sabendo a altura/raio do objeto até o centro de massa, o momento 
de inércia, massa e período do objeto podemos encontrar o valor da gravidade 
no respectivo local. 
 
Objeto Período Valor G 
Disco 1,057s 10,58 
Barra 1,1803s 9,43 
Pendulo 1,157s 9,77 
 
 Pode-se perceber que os valores encontrados para o período de cada 
objetos são iguais considerando uma margem de erro visto que a marcação de 
tempo do período é feita manualmente podendo ocorrer diversas falhas. Com 
isso, percebemos que o movimento harmônico simples não depende do formato 
do objeto. 
6 
 
 A margem de erro do valor da gravidade para cada objeto é: 
 
Objeto Margem de erro 
Disco 7,8% 
Barra 3,87% 
Pêndulo 0,4% 
 
 
 
7 
 
Referências Bibliográficas 
 
Pendulo composto. Disponível em: <http://nerdyard.com/o-pendulo-
composto/>. Acesso em 15/08/2018 
 
Pendulo simples. Disponível em: 
https://www.sofisica.com.br/conteudos/Ondulatoria/MHS/pendulo.php. 
Acesso em 16/08/2018