2-Trabalho de fisica 1
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CENTRO UNIVERSITÁRIO DO NORTE – UNINORTE
ENGENHARIA AMBIENTAL
TALITA DOS REIS GUIMARÃES
20 Experimento: Pêndulo Simples
MANAUS
2010
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TALITA DOS REIS GUIMARÃES
20 Experimento: Pêndulo Simples
Este relatório destina-se a obtenção de
nota parcial da disciplina de Introdução a
Mecânica do curso de Engenharia
Ambiental do Centro Universitário do Norte
– UNINORTE
Turma: EAN01S1
MANAUS/AM
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2010
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO..................................................................................................................4
1.1 Objetivo Geral......................................................................................................4
1.2 Relação do Material.............................................................................................5
CAPÍTULO 1 – RELAÇÃO ENTRE PERÍODO DE OSCILAÇÃO E AMPLITUDE...........6
2.1 Procedimento do relatório....................................................................................6
2.2 Tabela de medições.............................................................................................6
2.3 Proposta para Avaliação...................................................................................... 6
CAPÍTULO 2 – RELAÇÃO ENTRE O PERIODO DE OSCILAÇÃO E A MASSA DO PÊNDULO........................................................................................................................ 7
3.1 Procedimento do relatório....................................................................................7
3.2 Tabela de medições.............................................................................................7
3.3 Proposta para Avaliação...................................................................................... 7
CAPÍTULO 3 – RELAÇÃO ENTRE PERIODO E COMPRIMENTO DO PÊNDULO........9
3.1 Procedimento do relatório....................................................................................9
3.2 Tabela de medições.............................................................................................9
3.3 Atividades.......................................................................................................... 10
CONCLUSÃO ................................................................................................................12
REFERÊNCIA.................................................................................................................13
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INTRODUÇÃO
O pêndulo simples é um instrumento ou uma montagem que consiste num
objecto que oscila em torno de um ponto fixo. O braço executa movimentos alternados
em torno da posição central, chamada posição de equilíbrio. O pêndulo é muito utilizado
em estudos da força peso e do movimento oscilatório.
A descoberta da periodicidade do movimento pendular foi feita por Galileu Galilei.
O movimento de um pêndulo simples envolve basicamente uma grandeza chamada
período (simbolizada por T): é o intervalo de tempo que o objecto leva para percorrer
toda a trajectória (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 objecto percorre a trajectória pendular num
intervalo de tempo específico. A unidade da frequência no SI é o hertz, equivalente a
um ciclo por segundo(1/s).
1.1Objetivo Geral
Realizar experiência quantitativa do movimento de um pêndulo simples, medir
sua respectiva aceleração da gravidade utilizando o pêdulo simples, obter o valor da
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aceleração da gravidade por outro método e determinar o período, a frequência, a
velocidade angular, a aceleração centrípeta do pêndulo simples.
1.2Relação do Material
90 cm de barbante
Uma massa
Uma régua de 50 cm
Três cronômetros
Um tripé com suporte
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CAPITULO 1 – RELAÇÃO ENTRE PERÍODO DE OSCILAÇÃO (T) E AMPLITUDE (A)
2.1 Procedimentos do relatório
2.1.1 Montar o equipamento de acordo com a figura.
2.1.2 Prender uma massa de 50g na extremidade livre do barbante com 80 cm
de comprimento.
2.1.3 Afastar 10 cm de sua posição de equilíbrio (valor da amplitude)
2.1.4 Medir o tempo de 10 oscilações e determinar o período de oscilação, ou
seja, o tempo de uma oscilação.
2.1.5 Repetir o feito três vezes com três cronômetros e considerar a média.
2.1.6 Transcrever os resultados para tabela
2.2 Tabela de medições
Cm T1 T2 T3 ∆t T
10 16,54 16,86 16,93 16,77 1,677
15 16,90 17,32 17,46 17,22 1,722
20 17,15 15,77 17,24 16,72 1,672
50 17,76 17,77 17,93 16,98 1,698
2.3 Proposta para Avaliação
1- Observando os valores obtidos no experimento, pode-se notar que os valores do período obtido não variam muito para as variações da amplitude, com esses resultados, podemos concluir que o período de oscilação não depende da sua amplitude de oscilação
2- Ao aumentar a amplitude para 50 cm os valores não variaram.
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CAPITULO 2 – RELAÇÃO ENTRE O PERÍODO DE OSCILAÇÃO (T) E A MASSA DO
PÊNDULO (m)
3.1 Procedimentos do relatório
3.1.1 Prender massa de 100g, na extremidade livre do fio de 80 cm.
3.1.2 Afastar 15 cm de sua posição de equilíbrio (amplitude)
3.1.3 Soltar e deixar oscilar livremente
3.1.4 Medir o tempo de 10 oscilações e determinar o período de oscilação (T)
3.1.5 Repetir o procedimento para massa de 150g
3.1.6 Preencher a tabela
3.2 Tabela de medições
15 cm
Gramas T1 T2 T3 T
50 17,76 17,77 17,93 16,98 1,698
100 16,89 16,98 17,07 16,98 1,698
150 18,39 17,91 18,00 18,10 1,810
3.3 Proposta para avaliação
1- Observando os resultados obtidos na tabela, podemos notar que os valores
dos períodos não variam muito para as diversas variações de massa, isso nos permite
concluir que o período de oscilação não depende da massa do pêndulo.
2- Por que determinar 10 oscilações, quando se pretende o tempo de uma
oscilação? Resposta: Por que cada oscilação é um segundo e temos que transformar
pra ciclo/s (ciclo por segundo).
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3- O período de um pêndulo simples independe da amplitude.
4- Para a mesma amplitude, se aumentarmos a massa do pêndulo o período não
se altera.
5- Se para efetuar uma oscilação completa o tempo foi de 0,17s, concluímos que
o período vale 0,17 e a frequência 0,58 ciclo/s.
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CAPITULO 3 –RELAÇÃO ENTRE PERÍODO E COMPRIMENTO DO PÊNDULO
4.1 Procedimentos do relatório
4.1.1 Usando a mesma montagem da prática anterior, com uma massa de 50g e
a amplitude pequena em média de 3 a 4 graus, medir o comprimento do pendulo de
aproximadamente de 80cm.
4.1.2 Fazer com que o pêndulo oscile livremente.
4.1.3 Determinar o período de oscilações para esse comprimento.
4.1.4 Anotar esses valores na tabela.
4.1.5 Diminuir o comprimento do fio enrrolando-o no próprio suporte.
4.1.6 Medir o novo comprimento (aprox. 60cm).
4.1.7 Determinar o período de oscilação para esse novo comprimento e anotar
esse novo valor na tabela.
4.1.8 Repetir as sequências de e completar a tabela abaixo diminuindo de 10 em
10cm cada vez mais até a medida de 30 cm.
4.2 Tabela das Medições
40 grausL (m) T1 T2 T3 ∆t T0,80 16,13 15,83 15,91 15,95 1,5950,70 15,85 16,24 15,64 15,91 1,5910,60 14,99 14,61 14,73 14,77 1,4770,50 13,3 13,37 13,28 13,31 1,3310,40 11,96 12,02 11,73 11,90 1,1900,30 9,72 9,55 9,64 9,63 0,963
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4.3 Atividades
1- Fazer o gráfico T = f (L)
2- Qual o aspecto do gráfico T = f (L) ? Resposta: O gráfico acima é uma
função do primeiro grau.
3- Qual o aspecto do T2 = f (L) ?Resposta: É uma função do segundo
grau, ou seja quadrática, quando for representada o gráfico ficará uma parábola.
4- Baseado na questão anterior podemos concluir que “T” é:
a) Diretamente proporcional a L ? Sim
b) Inversamente proporcional a L ? Não
c) Diretamente proporcional a L2 ?Sim
d) Diretamente proporcional a raiz quadrada do comprimento? Não
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5- Dada a equação , determine a aceleração da gravidade do
meio.
Resposta:
6- Utilizando os valores da tabela,determinar o valor da aceleração da
gravidade média (gm)
7- Com os resultados obtidos nas 3 relações, o que você conclui
relacionando-se ao período? Resposta: Conclui-se que ao utilizar
comprimentos e tempos diferentes o período (T) se manteve, ou seja, não
se distanciou dos demais períodos.
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CONCLUSÃO
A partir do experimento realizado com o pendulo simples, em condições reais, (com a interferência de forças externas) podemos verificar que a aceleração da gravidade atua em toda parte e preserva suas características básicas onde quer que sejam aplicadas.
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REFERÊNCIAS
Halliday, D. & Resnick, R. Fundamentos de Física. R J: Livros Técnicos e Científicos, 1991. v. 1 e 2.
Eisberg, R. M & Lerner, L. S. Física. São Paulo: McGraw-Hill, 1982. V. 1 e 2.
Tipler, P. Física. Guanabara Dois Editora, 1985, v. 1
Kittel, C. Knight, W. & Ruderman, M. Curso de Física de Berkeley-Mecânica. Edgard Blücher Ltda, 1973. v.1