Relatório do experimento 'Construção de um pêndulo caseiro'

Prévia do material em texto

Universidade Federal de Uberlândia
Instituto de Ciências Exatas e Naturais do Pontal
Física – Licenciatura
	
Construção do Pêndulo (Individual)
Prof. Miguel Ángel González Balanta
Disciplina: Física Experimental II
Nathalia Camargo Souza 21711FIS228
Ituiutaba-MG
2020
Resumo:
 Este relatório apresenta os resultados do experimento utilizando um pêndulo caseiro. Primeiramente construímos o pêndulo caseiro individualmente e com ele fizemos oscilações com o pêndulo em dez comprimentos diferentes e gravamos com o celular. Com o tracker extraímos as posições e os tempos para aproximadamente três oscilações e com esses dados calculamos dez valores de períodos. Por fim, fizemos os gráficos das oscilações. 
Resultados e Análises:
Inicialmente fizemos um pêndulo caseiro, utilizando uma linha e um pote de danone. A altura do pêndulo escolhidas para as oscilações foram: , , , , , , , , e . Para medir a altura foi usada uma fita métrica, e por dificuldades experimentais não foi aproveitada a menor medida de . A menor medida , portanto o erro instrumental seria de .
Imagem 1: Pêndulo caseiro utilizado no experimento
A escolha do objeto que faria a oscilação, ou seja, o pote de danone, foi feita pois além de ter uma cor chamativa que facilita a visualização para retirarmos os dados usando o tracker, também é relativamente arredondado e pesado, o que contribuiu que a resistência do ar possa ser mais próximo de desprezível.
Trataremos os dados para o primeiro caso, com o pêndulo com comprimento de 152,5 cm.
O período médio é definido como sendo o tempo médio de uma oscilação completa. Coletamos o tempo correspondente do primeiro e do último máximo da posição, e dividimos pelo número de oscilações. Lembrando que se tivermos três máximos, teremos duas oscilações, e quando tivermos quatro máximos, teremos três oscilações, e assim sucessivamente. Dessa forma, o período médio para o primeiro caso será:
Como usamos o tracker para coletar os valores de tempo, seu erro é . Então o erro do período médio será dado pela propagação de erro:
O Gráfico 1 mostra as oscilações para esse caso.
Gráfico 1 – Oscilações para um pêndulo de comprimento 152,5 cm
E então repetimos esse mesmo procedimento para calcular os períodos médios. Esses valores estão na Tabela 1 e os gráficos das oscilações para todos os comprimentos estão logo abaixo.
Tabela 1 – Valores dos comprimentos do pêndulo, os tempos dos máximos da posição e os períodos
	Comprimento 
	Tempos 
	Período
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
Gráfico 2 – Oscilações para um pendulo de comprimento 146,0 cm
Gráfico 3 – Oscilações para um pendulo de comprimento 141,5 cm
Gráfico 4 – Oscilações para um pendulo de comprimento 137,5 cm
Gráfico 5 – Oscilações para um pendulo de comprimento 132,5 cm
Gráfico 6 – Oscilações para um pendulo de comprimento 125,5 cm
Gráfico 7 – Oscilações para um pendulo de comprimento 120,5 cm
Gráfico 8 – Oscilações para um pendulo de comprimento 116,5 cm
Gráfico 9 – Oscilações para um pendulo de comprimento 111,5 cm
Gráfico 10 – Oscilações para um pendulo de comprimento 108,5 cm
Conclusão
No presente relatório construímos um pêndulo caseiro e discutimos sobre a escolha de alguns materiais na sua construção. Também relatei algumas dificuldades para medir o comprimento do fio que resultaram em menor precisão na medida. 
Gravamos o pêndulo oscilando em dez comprimentos diferentes, todos acima de 1 metro e com um ângulo menor que . Com o tracker extraímos dos vídeos os valores das posições e dos tempos, e com eles calculamos o período médio para cada comprimento de onda. Os valores encontrados foram: para comprimento de o período foi , para , para , para , para , para e , para e para .
Por fim, fizemos os gráficos das oscilações. 
24681012
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
Posição [cm]
Tempo [s]
012345678
40
50
60
70
80
90
100
Posição [cm]
Tempo [s]
0246810
40
50
60
70
80
90
100
110
Posição [cm]
Tempo [s]
468101214
40
50
60
70
80
90
100
110
Posição [cm]
Tempo [s]
0246810
30
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50
60
70
80
90
100
Posição [cm]
Tempo [s]
0246810
40
50
60
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Posição [cm]
Tempo [s]
0246810
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Posição [cm]
Tempo [s]
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Posição [cm]
Tempo [s]
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Posição [cm]
Tempo [s]
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60
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Posição [cm]
Tempo [s]