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Universidade Federal de Uberlândia Instituto de Ciências Exatas e Naturais do Pontal Física – Licenciatura Pêndulo Simples – Determinação da aceleração da gravidade Prof. Miguel Ángel González Balanta Disciplina: Física Experimental II Maysa Azevedo Madeira 21711FIS200 Nathalia Camargo Souza 21711FIS228 Flávio Furtado de Oliveira 21511FIS235 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: Para realizar as análises e resultados usaremos os dados das posições e do tempo obtidas através do programa tracker do experimento anterior. Nele, foi utilizado um pêndulo caseiro, com alturas: , , , , , , , , e . Como já fizemos esse trataremos os dados, apenas colocaremos a Tabela 1 que mostra o período em função do comprimento do fio. Tabela 1 – Valores dos comprimentos do pêndulo, os tempos dos máximos da posição e os períodos Comprimento Tempos Período Em seguida plotamos o gráfico do período ao quadrado em função do comprimento do fio, pois assim podemos determinar a aceleração da gravidade assim: Os dados usados para plotar o gráfico estão na Tabela 2. Tabela 2 -... 1,525 6,350 1,460 6,084 1,425 5,507 1,375 5,856 1,325 5,570 1,255 5,198 1,205 5,018 1,165 5,018 1,115 4,666 1,085 4,494 Gráfico 1 - ... De modo semelhante, se plotando um gráfico do período em função da raiz quadrado do comprimento de onda, podemos encontrar a aceleração da gravidade, assim: Com um gráfico do em função de , teremos que o coeficiente angular é . Para a construção desse gráfico usaremos os dados: Tabela 3 - ... 2,520 1,235 2,467 1,208 2,347 1,194 2,420 1,173 2,360 1,151 2,280 1,120 2,240 1,098 2,240 1,079 2,160 1,056 2,120 1,042 (obs: nesse gráfico não sei se é pra colocar erro ou não, perguntei no fórum e estou esperando resposta). Gráfico 2 - ... Plotando um gráfico do período em função do comprimento do fio (dados estão na Tabela 1) encontramos um formato de curva não linear, os gráficos abaixo mostram isso. O segundo é o primeiro com zoom. (a) (b) Gráfico 3 - ... Encontramos os valores para o Gráfico 1, e para o Gráfico 2. A aceleração da gravidade em Ituiutaba é , e se fizermos o erro percentual, teremos: E Se linearizarmos o Gráfico 3 usando logaritmo, podemos encontrar a potência do comprimento do fio: Se compararmos com a equação da reta , temos: Se fizermos o gráfico de log(T) em função do log(l), podemos verificar a lei da potência se o coeficiente angular foi próximo de 0,5. Item h) dúvidas, esperando resposta do fórum. Item j) eu faço depois. 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. 1,01,52,02,53,03,54,04,55,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 Período (T) [s] Comprimento do fio (l) [m] 1,21,41,61,82,0 2,2 2,4 2,6 2,8 Período (T) [s] Comprimento do fio (l) [m] 0,040,080,120,160,20 0,32 0,34 0,36 0,38 0,40 log(T) log(l) a = 0,47 b = 0,31 1,01,11,21,31,41,51,6 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 Período ao quadrado (T 2 ) [s 2 ] Comprimento do fio (l) [m] g ± Dg = 10,22 ± 0,36 1,051,101,151,201,25 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 Período (T) [s] Raiz do comprimento do fio (l 1/2 ) [m 1/2 ] g = 10,98
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