Relatório da experiência nº 03

PÊNDULO

SIMPLES

Nome: Sâmella Roberta de Moura LeiteMatricula: 201402235399

Turma: 3031 Professor: Nelson

Disciplina: Física Experimental – II

RIO, ABRIL 2015

PÊNDULO

Introdução Teórica:

O movimento de um pêndulo simples envolve basicamente uma grandeza chamada período (simbolizada por T): é o intervalo de tempo que o objeto leva para percorrer toda a trajetória (ou seja, retornar a sua posição original de lançamento, uma vez que o movimento pendular é periódico). Derivada dessa grandeza existe a frequência (f), numericamente igual ao inverso do período (f = 1 / T), e que, portanto se caracteriza pelo número de vezes (ciclos) que o objeto percorre a trajetória pendular num intervalo de tempo específico. A unidade da frequência no SI é o hertz, equivalente a um ciclo por segundo (1/s).

Um pêndulo simples é um modelo idealizado constituído por um corpo puntiforme suspenso por um fio inextensível de comprimento L e de massa desprezível m. Quando o corpo puntiforme é puxado lateralmente a partir da sua posição de equilíbrio e a seguir libertado, ele oscila em torno da posição de equilíbrio.

 Objetivo:

Neste trabalho utilizamos a experimentação quantitativa destinada a estudar a dinâmica de um pêndulo simples e determinar a aceleração da gravidade terrestre local.

Conceitos Básicos:

T – Períodof – frequênciag – gravidade = 10m/s²L – comprimento (m)m – massa do solido (Kg)Ө – ângulo (graus)

T = 1/ff = 1/T

p – pequenas amplitudesT = 2π (L/g)1/2

Material Utilizado:

Régua graduada em escala; Peso; Torre; Cronometro.

Dados da Experiência:

1 Desloque o pendulo 10 cm de sua origem (amplitude) e o abandone.

2 Descreva o observado.R: o pendulo levou 0,66 para uma oscilação completa.

3 Determine o tempo para uma oscilação completa.R: 0,66s

4 Refaça por três vezes a experiência anterior.R: 0,66;0,69; 0,62

5 O valor encontrado para cada oscilação foi o mesmo? Justifique.R: Não, devido a interferência do atrito do ar e a precisão na medição.

6 Calcule o Δt que o pendulo leva para executar 10 oscilações completas.R: 0,68; 0,70; 0,82; 0,84; 0,73; 0,85; 0,83; 0,82; 0,71; 0,81 = 7,79s

7 Calcule o tempo médio de uma oscilação completa com os dado anteriores.R: 7,79 / 10 = 0,779s

8 Justifique o item anterior porque não uma única vez.R: Porque em uma única experiência pode haver uma margem de erro muito grande.

9 Calcule a frequência (f) do pendulo.R: f = 1/0,779 ; f = 1,28 HZ

10 Desloque o pendulo para 5; 10; 15; 20; 25 cm. Medindo o tempo de 5 oscilações.

11Deslocamento Tempo 5osc. Período Frequência5 0:0463 s 0:00926 s 107,99 HZ10 0:0485 s 0:0097 s 103,09 HZ15 0:0494 s 0:00988 s 102,04 HZ20 0:0500 s 0:0100 s 100 HZ25 0:0544 s 0:01088 s 91,91 HZ

Gráficos:

0.009 0.0092 0.0094 0.0096 0.0098 0.01 0.0102 0.0104 0.0106 0.0108 0.0110

5

10

15

20

25

30

Período x Comprimento

Massa Tempo 5osc. Período Frequência Leve 4,81x10-2 9,62x10-3 103,95 HZPesada 4,88x10-2 9,76x10-3 102,45 HZ

Varie o comprimento (L) do pendulo e calcule o (T) da massa leve considerando a amplitude de 10 cm.

Comprimento Tempo 10 osc. Período médio Frequência 30 cm 11,07x10-1 11,07x10-2 9033 HZ25 cm 10,18x10-1 10,18x10-2 98,23 HZ20 cm 9,59x10-2 9,59x10-3 104,27 HZ15 cm 8,09x10-2 8,09x10-3 123,60 HZ10 cm 6,91x10-2 6,97x10-3 143,47 HZ

Conclusão:

  A partir do experimento realizado com o pendulo simples, em condições ideais, (sem a interferência de forças externas) podemos verificar que a aceleração da gravidade atua em toda parte e preserva suas características básicas onde quer que aplicadas.

Bibliografia:

http://educar.sc.usp.br/sam/pendulo.html