Buscar

Relatório Pêndulo Simples final

Prévia do material em texto

Serviço Público Federal 
Ministério da Educação 
Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul 
Centro de Ciências Exatas e Tecnologia 
Química (Licenciatura) – Química Geral 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL 
 
 
 
 
 
 
 
 
EXPERIMENTO PÊNDULO SIMPLES 
 
 
 
 
 
 
 
 
Alunos: Luiz Guilherme Fernandes Ferreira; Rita Cássia Farias Almeida; 
Tayná Raquel da Silva Salinas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Campo Grande – MS 
2021
 
 
 
 
RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL 
 
 
EXPERIMENTO PÊNDULO SIMPLES 
 
 
 
 
Alunos: Luiz Guilherme Fernandes Ferreira; Rita Cássia Farias Almeida; 
Tayná Raquel da Silva Salinas. 
Professor: Edson Luis de Bodas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Campo Grande – MS 
2021
Relatório da aula prática de Física I 
realizada no Instituto de Física da 
Universidade Federal de Mato 
Grosso do Sul. 
 
 
 
 
Sumário 
1. INTRODUÇÃO......................................................................................4 
2. OBJETIVOS ........................................................................................5 
3. MATERIAIS E MÉTODOS ...................................................................5 
 3.1 Materiais .....................................................................................................5 
 3.2 Procedimento.............................................................................................5 
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES...........................................................7 
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS....................................................................10 
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS.......................................................11 
 
4 
1. INTRODUÇÃO 
 
 O movimento oscilatório é o movimento de um corpo que retorna regularmente para uma 
posição após um intervalo de tempo fixo. As oscilações exercem uma função fundamental 
na física, seja na mecânica, na eletricidade, na acústica, e na ótica. O movimento de um 
pêndulo simples é um exemplo de oscilação harmônica, desde que seja afastado por 
pequenos deslocamentos de sua posição de equilíbrio. E a força restauradora, associado a 
este sistema, é em consequência de a gravidade forçar a massa a retornar para o ponto 
mais baixo, ou seja, o ponto de equilíbrio. O pêndulo simples consiste num objeto de massa 
m, que pode oscilar em torno de um porto de equilíbrio, preso por uma corda de massa 
desprezível, de comprimento L (Figura 1). Um exemplo cotidiano e familiar de pêndulo 
simples, é o movimento de uma criança em um balanço no parque ou uma bola de 
demolição presa por um cabo à um guindaste. 
 Figura 1. Representação esquemática de um pêndulo simples 
 
A Figura 1 (a) representa o pêndulo no instante inicial e as forças que agem 
sobre o objeto de massa m. e a Figura 1 (b) mostras as componentes radial e 
tangencial da força peso. 
A força restauradora FR é a componente tangencial da força resultante, de 
forma que se pode calcular a frequência angular 𝑚 para pequenas amplitudes, 
Equação 1. 
𝑤 = 𝑉
𝑔
𝐿
 
Equação 1. 
A frequência e o período correspondentes serão Equação 2 e 3. 
𝑣 = 
𝑚
2𝜋
=
1
2𝜋
 𝑣
𝑔
𝐿
 
Equação 2. 
 
 
 
 
5 
 
 
 
𝑇 = 
2𝜋
𝑚
= 
1
𝑣
= 2𝜋 𝑣
𝐿
𝑔
 
Equação 3 
2. OBJETIVOS 
 
• O presente trabalho tem por finalidade observar o comportamento de um pêndulo em 
função de seu comprimento, bem como determinar a partir do movimento oscilatório 
e qual a aceleração da gravidade m Campo Grande / MS. 
 
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
3.1 MATERIAIS 
• Trena milimetrada. 
• Cronômetro de celular. 
• Fita crepe. 
• Mini bola de borracha. 
• Prego. 
• Linha de Naylon. 
 
3.2 PROCEDIMENTO 
Inicialmente, foi fixada a uma parede a trena milimetrada com o auxílio da fita 
crepe, em seguida foi colocado um prego em um furo pré-existente na mesma 
parede; para que servisse de suporte à extremidade da linha, enquanto na outra 
extremidade foi fixada a mini bola de sinuca. Além disso, foi cortada uma tira de 
fita crepe e colada ao lado da fita métrica, com intuito de que servisse de guia para 
o ângulo de lançamento do pêndulo. A Figura 2 demonstra como estava 
organizado o sistema. 
Já a realização dos lançamentos ocorreu de forma manual, ao soltar a bola de sinuca 
deixava-se o pêndulo realizar 1 oscilação completa para então iniciar a contagem do tempo 
utilizando o cronômetro, cronometrava-se então o tempo de 10 oscilações para então sessar 
a contagem do cronômetro. Registrou-se então os valores respectivos a cada altura e cada 
lançamento. 
 
 
 
 
 
 
 
6 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2. Imagem demonstrando a organização do sistema utilizado para a obtenção dos dados. 
 
 
 
 
 
 
 
7 
 
 
 
4. RESULTADOS E DISCUSÃO 
 
L(m) t1(s) t2(s) t3(s) t4(s) t5(s) t(s) 
1,0000 20,02 19,69 19,83 19,99 19,75 19,86 
0,8000 18,27 18,10 18,22 18,19 18,11 18,18 
0,6000 15,98 15,99 15,99 15,95 15,93 15,97 
0,4000 13,16 13,20 13,18 13,12 13,22 13,18 
0,2000 10,00 9,77 9,94 10,02 9,96 9,94 
 
 
 
L(m) t(s) T(s) T^2(s^2) ln L ln T 
1,0000 19,86 1,99 3,9426 0 0,685921 
0,8000 18,18 1,82 3,3044 -0,22314 0,597627 
0,6000 15,97 1,60 2,5498 -0,51083 0,468002 
0,4000 13,18 1,32 1,7361 -0,91629 0,275812 
0,2000 9,94 0,99 0,9876 -1,60944 -0,00622 
 
y = 19.892x0.4349
R² = 0.9991
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
0.0000 0.2000 0.4000 0.6000 0.8000 1.0000 1.2000
t(s) x L(m)
 
 
 
8 
 
 
 
 
 
 
 
y = 3.7391x + 0.2606
R² = 0.9984
0.0000
0.5000
1.0000
1.5000
2.0000
2.5000
3.0000
3.5000
4.0000
4.5000
0.0000 0.2000 0.4000 0.6000 0.8000 1.0000 1.2000
T^2(s^2) x L(m)
y = 0.4349x + 0.6877
R² = 0.9991
-0.1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
-1.8 -1.6 -1.4 -1.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0
Ln T x Ln L
 
 
 
9 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
y = 1,9892x0,4349
R² = 0,9991
0.10
1.00
10.00
0.1000 1.0000
T(s) x L(m) 
 
 
 
10 
 
 
 
5. CONCLUSÃO 
Através desse experimento foi possível compreender o comportamento do 
pêndulo simples em relação com seu comprimento. Entretanto, os valores obtidos 
não foram satisfatórios, uma vez que esses se diferem dos valores teóricos, seja 
pelos fatores mencionados anteriormente. Para contorna este problema, seria 
necessário identificar tais fatores mais profundamente e repetir o experimento em 
condições apropriadas para obter resultados mais próximos dos valores teóricos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11 
 
 
 
6. REFÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
RESNICK, ROBERT; HALLIDAY, DAVID; KRANE, KENNETH S. Física 1. 5. ed. Rio de 
Janeiro: LTC Ed., c2003. 368 p. ISBN 85-216-1352-0. 
 
HALLIDAY, DAVID; RESNICK, ROBERT; WALKER, JEARL. Fundamentos de física, 1. 4. ed. 
Rio de Janeiro: LTC Ed., 1996. ISBN 85-216-1069-6 
 
"Pêndulos Simples" em Só Física. Virtuous Tecnologia da Informação, 2008-2020. 
Consultado em 30/09/2020 às 18:44. Disponível na Internet 
em http://www.sofisica.com.br/conteudos/Ondulatoria/MHS/pendulo.php 
 
http://www.sofisica.com.br/conteudos/Ondulatoria/MHS/pendulo.php
	Sumário
	1. INTRODUÇÃO
	O movimento oscilatório é o movimento de um corpo que retorna regularmente para uma posição após um intervalo de tempo fixo. As oscilações exercem uma função fundamental na física, seja na mecânica, na eletricidade, na acústica, e na ótica. O movimen...
	Figura 1. Representação esquemática de um pêndulo simples
	2. OBJETIVOS
	3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
	3.1 MATERIAIS
	3.2 PROCEDIMENTO
	Já a realização dos lançamentos ocorreu de forma manual, ao soltar a bola de sinuca deixava-se o pêndulo realizar 1 oscilação completa para então iniciar a contagem do tempo utilizando o cronômetro, cronometrava-se então o tempode 10 oscilações para ...
	4. RESULTADOS E DISCUSÃO
	5. CONCLUSÃO
	6. REFÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
	RESNICK, ROBERT; HALLIDAY, DAVID; KRANE, KENNETH S. Física 1. 5. ed. Rio de Janeiro: LTC Ed., c2003. 368 p. ISBN 85-216-1352-0.
	HALLIDAY, DAVID; RESNICK, ROBERT; WALKER, JEARL. Fundamentos de física, 1. 4. ed. Rio de Janeiro: LTC Ed., 1996. ISBN 85-216-1069-6

Mais conteúdos dessa disciplina