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UEFS - uNIVERSIDADE eSTADUAL DE FeIRA De sANTANA
dFIS - DEPARTamentO de Física
FIS 210 - FíSICA GERAL E EXPERIMENTAL 2
curso - engenharia civil
aluna: itamara dos santos rocha
DOCENTE: VLADIMIR RAMOS
6ª experiência: Pêndulo Simples
Feira de Santana-Ba
Julho, 2011
INTRODUÇÃO
Este trabalho é referente ao estudo do pêndulo simples, onde é constituído de uma massa suspensa
na extremidade de um fio de massa desprezível, que oscila em torno de um ponto fixo.
O pêndulo descreve uma trajetória circular, um arco de uma circunferência de raio l.
As forças que atuam sobre a partícula de massa m são duas
O peso mg
A tensão T no fio
OBJETIVO
Calcular a freqüência angular através da previsão teórica e pela definição e comparar os resultados.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Materiais utilizados:
Tripé universal;
Régua;
Cronômetro.
Peça metálica com fio
Descrição do Procedimento Experimental:
Para efetuar este procedimento utilizamos um tripé universal com um fio conectado na extremidade de uma "barra" horizontal como na figura 1. O fio tinha uma peça metálica de massa desprezível em uma de suas extremidades.
Inclinamos o fio a um ângulo e o soltamos, em seguida contamos 20, 15, e 10 oscilações, respectivamente. Cronometramos o tempo e calculamos a freqüência. Tiramos a média aritmética da freqüência e calculamos a freqüência angular por duas formulas: g/l Previsão teórica) Onde g = aceleração gravitacional e l = comprimento do fio f ( por definição), Onde f = freqüência = número de oscilações por unidade de tempoMedimos o comprimento do fio e efetuamos todo esse processo 3 vezes com comprimentos diferente.
Figura 1
Inclinamos o fio a um ângulo e o soltamos, em seguida contamos 20, 15, e 10 oscilações, respectivamente. Cronometramos o tempo e calculamos a freqüência. Tiramos a média aritmética da freqüência e calculamos a freqüência angular por duas formulas:
g/l Previsão teórica) Onde g = aceleração gravitacional e l = comprimento do fio
f ( por definição), Onde f = freqüência = número de oscilações por unidade de tempo
Medimos o comprimento do fio e efetuamos todo esse processo 3 vezes com comprimentos diferente.
DADOS OBTIDOS:
Primeiro Comprimento, l = 0,472m
Experimento
Oscilações
Tempo
Frequência (Hz)
1º
20
26,83 s
0, 74
2º
15
19,83 s
0,75
3º
10
12,93 s
0,77
Segundo Comprimento, l = 0,401 m
Experimento
Oscilações
Tempo
Frequência (Hz)
1º
20
24,64 s
0, 81
2º
15
18,36 s
0,81
3º
10
11,91 s
0,83
Terceiro Comprimento, l = 0,322 m
Experimento
Oscilações
Tempo
Frequência (Hz)
1º
20
26,83 s
0, 74
2º
15
19,83 s
0,75
3º
10
12,93 s
0,77
Para l = 0,472m
g/l Previsão teórica)
9.8/0,472
rad/s
E para f
Média da freqüência = 0,75
= 4,71 rad/s
Para l = 0,401 m
g/l Previsão teórica)
9.8/0,401
rad/s
para f
Média da freqüência = 0,816
= 5,13 rad/s
E para l = 0,322 m
g/l Previsão teórica)
9.8/0,322
rad/s
Para f
Média da freqüência = 0,90
= 5,67rad/s
ANÁLISE DOS RESULTADOS
Os valores obtidos para f e a previsão teórica g/l foram próximos, como esperado, concordando com a teoria. A Velocidade angular varia com o comprimento.
Um pêndulo de maior comprimento tem um período mais longo do que um pêndulo mais curto, este oscila mais freqüentemente que um pêndulo mais longo, pois quanto maior o período, maior será a freqüência.
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CONCLUSÃO
A freqüência de um pêndulo simples depende do comprimento do pêndulo. Os pêndulos com comprimento maior vão ter uma freqüência menor, eles vão gastar mais tempo para completar um movimento de vai e vem. Esse tempo vai diminuindo à medida que os comprimentos dos pêndulos diminuem. O Experimento corroborou a teoria.
BIBLIOGRAFIA
YOUNG & FREEDMAN. Física I: mecânica. 10ed.São Paulo: Pearson Addison Wesley, 2003.
TIPLER, Física, vol 1, 4ª edição, LTC, Rio de Janeiro, 2000.
Equação de Bernoulli, disponível em: http://www.fisica.ufpb.br/~mkyotoku/texto/texto6.htm, Acesso em 31/07/2011.
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