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Universidade Estácio de Sá – Campus Macaé Curso: Engenharias Disciplina: Física Experimental Código: CCE0477 Turma: 3003 Professor (a): ROBSON FLORENTINO Data de Realização: 03/09/2012 Nome do Experimento: Aceleração da Gravidade. Objetivos: Ao final deste experimento o aluno deverá: Determinar experimentalmente a aceleração da gravidade usando um pêndulo simples. Introdução teórica: Entre os diversos movimentos que ocorrem na natureza, houve sempre um interesse no estudo do movimento de queda dos corpos próximos à superfície da Terra. Quando abandonamos um objeto de uma certa altura, podemos verificar que ao cair sua velocidade cresce, isto é, o movimento é acelerado. Se lançarmos o objeto para cima, sua velocidade diminui gradualmente até se anular no ponto mais alto, isto é, o movimento de subida é retardado. As características destes movimentos de subida e descida foram objeto de estudo desde tempos bastante remotos, desde Aristóteles até Galileu Galilei. Com suas experiências, Galileu conseguiu verificar que o movimento de queda livre é uniformemente acelerado, isto é, durante a queda o corpo cai com aceleração constante. Esta aceleração, denominada aceleração da gravidade, é representada normalmente por g e podemos concluir que seu valor é o mesmo para todos os corpos em queda livre. A determinação do valor de g pode ser feita de várias maneiras. Neste experimento, usamos um pêndulo, medimos o tempo necessário de transcorrência de um período e através destes dados, calculamos o valor da gravidade. Aparelho utilizado: Cronômetro: Instrutherm CD-2800 Régua: Régua projetável milimetrada de 0 a 500 mm – Cidepe Kit Pêndulo: Conjunto Mecânico Arete II – EQ005. Roteiro do experimento: Libere o fio 12 cm; Solte o pêndulo de um ângulo de aproximadamente 45º; Com o cronômetro, conte o tempo de dez oscilações do pêndulo; Repita o item anterior 5 vezes e preencha a tabela 1. Isole g na equação ; Com a equação obtida no item anterior calcule a aceleração da gravidade; Meça o erro relativo do resultado obtido anteriormente com a equação ; Repita todo o procedimento para um fio com 25 cm e compare os resultados dos dois procedimentos. Dados coletados: Vide tabelas 1 e 2. Cálculos: Isolando g : L = 12 cm: L = 25 cm: T = tempo da oscilação l = tamanho do fio g = gravidade local ∆g = erro relativo gt = gravidade teórica gex = gravidade local obtida Tabelas e Gráficos: Tabela 1: L = 12 cm. .t1 .t2 .t3 .t4 .t5 .tmédio 7,06 s 7,00 s 7,00 s 7,13 s 6,97 s 7,03 s Tabela 2: L = 25 cm. .t1 .t2 .t3 .t4 .t5 .tmédio 10,31 s 10,28 s 10,31 s 10,28 s 10,28 s 10,29 s Análise dos resultados: Neste experimento do pêndulo simples foram obtidos 9,67 m/s2 e 9,32 m/s2 da aceleração da gravidade, o que permite aceitar este valor como próximo do valor teórico da gravidade (g=9,81 m/s2 ). Isso deixou evidente a precisão satisfatória deste experimento. O erro do primeiro experimento foi de 1,4% e do segundo 5%, abaixo do valor teórico, porém dentro da margem de erro aceitável de 10%. Este erro deve-se a fatores relacionados à execução do experimento como: a percepção visual ao definir o valor do comprimento do pêndulo e ao soltar o bloco metálico da mesma altura e a precisão ao cronometrar o experimento. Foi também percebido que a massa do pêndulo não influencia no resultado do período, mas sim o comprimento do fio que o prende ao conjunto.
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