Pêndulo Simples

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS –ICE DEPARTAMENTO DE FÍSICA UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS –ICE DEPARTAMENTO DE FÍSICA PÊNDULO SIMPLES PÊNDULO SIMPLES Um método simples e eficiente para determinar a aceleração da gravidade g Um método simples e eficiente para determinar a aceleração da gravidade g FÍSICA II FÍSICA II " O MOVIMENTO DO P:ENDULO SIMPLES É A PROJEÇÃO DO MOVIMENTO DO PÊNDULO CÔNICO" COORDENADORA: QUEREM HAPUQUE Aluno: CLAUDERSON P. DE ANDRADE 20810154 [email protected]  " O MOVIMENTO DO P:ENDULO SIMPLES É A PROJEÇÃO DO MOVIMENTO DO PÊNDULO CÔNICO" COORDENADORA: QUEREM HAPUQUE Aluno: CLAUDERSON P. DE ANDRADE 20810154 [email protected]   18 dezembro 2009 18 dezembro 2009 UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS –UFAM INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS –ICE Departamento de Física Laboratório de Física II PROFESSORA: QUEREM HAPUQUE aluno: Clauderson Pereira de Andrade matr. 20810154 Este relatório científico sobre 'Pêndulo simples' é parte de uma avaliação solicitada pela coordenadora da sala de laboratório de Física II, como nota parcial das experiências [email protected] Este relatório científico sobre 'Pêndulo simples' é parte de uma avaliação solicitada pela coordenadora da sala de laboratório de Física II, como nota parcial das experiências realizadas. LABORATÓRIO DE FÍSICA II RELATÓRIO DE LABORATÓRIO TEMA: PÊNDULO SIMPLES FOTO 2FOTO 2INTRODUÇÃO FOTO 2 FOTO 2 Esta experiência realizada em sala de aula com a utilização de um cilindro com furo, constrói-se um pêndulo de comprimento L = 400mm. Fazendo-o oscilar com pequena amplitude, cronometra-se o tempo (t) de 2 oscilações. 2. OBJETIVO Determinar as funções: período x comprimento do fio e período x ângulo e através destas obter a aceleração da gravidade g. 3. FUNDAMENTOS TEÓRICOS A expressão da energia E do pêndulo simples para qualquer valor de é descrita como: Onde m é a massa do corpo suspenso, l o comprimento do fio, o ângulo e g a aceleração da gravidade. No ponto de inversão do movimento, a velocidade angular é nula, e o ângulo é máximo Nesta situação podemos expressar a energia como: Portanto, temos a seguinte expressão : , Movimento do pêndulo simples, formado por um fio com uma esfera na extremidade, onde o fio forma com a vertical o ângulo . com Onde K é a integral elíptica de primeira ordem completa. Com o desenvolvimento da série para K(k), obtemos Considerando somente o primeiro e o segundo termo, temos Para pequenos valores do ângulo, ou seja : , MATERIAL NECESSÁRIO 1 Esfera de D=25,4mm 1 barreira de luz com cronômetro digital 1 haste quadrada de 1250mm 1 régua milimetrada de 1000mm com 2 cursores 1 haste redonda 1 porta placa 1 fio de 1500mm 1 transferidor 2 tripés Transferidor4 grampos duplos Transferidor Grampos duplos Grampos duplos Fio de 1500mmcursor Fio de 1500mm cursor Haste quadrada Haste quadrada Régua milimetrada Régua milimetrada tripé tripé 1 esfera de D=25,4mmtripé 1 esfera de D=25,4mm tripé Barreira de luz com cronômetro digital Barreira de luz com cronômetro digital PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Prenda o fio no porta placa com o comprimento de 400 mm até ao centro da esfera e anote esta distância. Obtenha o período de uma oscilação da esfera usando o terceiro comando do cronômetro digital1. Repita esta medida 3 vezes e tire uma média2. Repita este procedimento para os seguintes comprimentos: 500, 600, 700 e 800 mm. TRATAMENTO DE DADOS Construa uma tabela com seus resultados(comprimento e período), usando o Sistema Internacional. Construa um gráfico, em papel milimetrado, de T= f(l), gráfico 1. Use a regressão linear e obtenha a função período x comprimento. Verifique se a função obtida coincide com a função esperada teoricamente , e a partir desta obtenha o valor de g. Compare o valor da aceleração da gravidade obtido, com o valor adotado, g=9,8m/s2. 1ª TABELA coleta in loco (l) mm comprimento 1 s 2 s 3 s 400 0,653 0,647 0,643 500 0,700 0,721 0,718 600 0,756 0,764 0,758 700 0,811 0,821 0,819 800 0,893 0,895 0,896 2ª TABELA L(mm) comprimento Tempo (s) x 2 Amostra 1 T Tempo (s) x 2 Amostra 2 T Tempo(s) x 2 Amostra 3 T T (PERÍODO) 400 1,306 1,294 1,286 1,295 500 1,400 1,442 1,436 1,426 600 1,512 1,528 1,516 1,519 700 1,622 1,642 1,638 1,634 800 1,786 1,790 1,792 1,789 3ª TABELA L (m) comprimento T(S) Período m/s2 0,4 m 1,295 9,4 0,5 m 1,426 9,7 0,6 m 1,519 10,2 0,7 m 1,634 10,3 0,8 m 1,789 9,86 Mg total 9,89m/s2 /s2 /s2 /s2 /s2 /s2 OBS: O limite da régua milimetrada, não no s permitiu fazer de 500 a 900mm , por isso foi feito de 400 a 800mm.