TRABALHO ACADÊMICO INTRODUÇÃO A MECÂNICA

[pic 1]

PÊNDULO SIMPLES:

Relações entre período e amplitude, período e massa, período e comprimento e medida da Gravidade.

Manaus-AM

 2017

Fábio Botelho

Hellen Marroque

Maria Tavares

Rosiane Araújo

Teddy Martins

Engenharia Civil

Turma CVN02S1

Professor: Delmar Leda de Ataíde

PÊNDULO SIMPLES:

Relações entre período e amplitude, período e massa, período e comprimento e medida da Gravidade.

Experimento: Estudo quantitativo do movimento de um Pêndulo Simples no laboratório de Física.

Manaus

2017

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO ......................................................................................................     04
2. OBJETIVO ..............................................................................................................     05
3. RELAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS .....................................................................     06
4. DESENVOLVIMENTO .........................................................................................     07
5. RESULTADOS OBTIDOS .....................................................................................    11
6. CONCLUSÃO ........................................................................................................     12
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................................     13

1. INTRODUÇÃO

Um pêndulo é um sistema composto por uma massa acoplada a um pivô que permite sua movimentação livremente. A massa fica sujeita à força restauradora causada pela gravidade.

Existem inúmeros pêndulos estudados por físicos, já que estes descrevem-no como um objeto de fácil previsão de movimentos e que possibilitou inúmeros avanços tecnológicos, alguns deles são os pêndulos físicos, de torção, cônicos, de Foucalt, duplos, espirais, de Karter e invertidos. Mas o modelo mais simples, e que tem maior utilização é o Pêndulo Simples.

Quando estudamos o conteúdo relacionado à ondulatória, estudamos o MHS (movimento harmônico simples) que trata de oscilações. Se pararmos para pensar, veremos que essa simples experiência pode nos auxiliar a entender uma parte do estudo MHS.[pic 2]

Chamamos de Pêndulo Simples o sistema que é composto por um corpo que realiza oscilações preso à extremidade de um fio ideal. As dimensões do corpo são desprezadas quando comparadas ao comprimento do fio. Veja a figura 1 baixo.

[pic 3]

Figura 1 – Pêndulo simples em pequenas oscilações.

Quando afastamos a massa da posição de repouso e a soltamos, o pêndulo realiza oscilações. Ao desconsiderarmos a resistência do ar, as únicas forças que atuam sobre o pêndulo são a tensão com o fio e o peso da massa m.

2. OBJETIVO

        Realizar experiência quantitativa do movimento de um Pêndulo Simples, de forma prática e aplicada, através da realização de experimentos no laboratório de Física, estudando as seguintes grandezas e relações:

• Determinar o período e a frequência do movimento;

• Identificar as relações entre Período e Amplitude, Período e Massa, Período e Comprimento do Pêndulo.

• Medir a aceleração da gravidade local;

Experimento: Estudo quantitativo do movimento de um Pêndulo Simples no laboratório de Física.

3. RELAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS

3.1. 01 Tripé universal com suporte. Figura 01.

3.2. 03 Massas com 50g cada.

3.3. 50cm de barbante.

3.4. 01 régua graduada com 50cm.

3.5. 01 Cronômetro.

3.6. 01 Transferidor.

[pic 4]

Figura 01 – Tripé Universal

4. DESENVOLVIMENTO

4.1. Para determinação das leituras do tempo e oscilações no Pêndulo, foram adotados os seguintes procedimentos:

        Experimento I – Relação entre Período de Oscilação (T) e Amplitude (A).

1. Montagem do conjunto tripé, suporte e barbante;  
2. Fixação da massa de 50g na extremidade do barbante com 50cm de comprimento;
3. Aferição do cronômetro (zerado);
4. Afastar 10cm da posição de equilíbrio (amplitude);
5. Soltar a massa e deixar oscilar livremente;
6. Medir o tempo de 10 oscilações e determinar o período de oscilação, ou seja, tempo de uma oscilação;
7. Repetir o feito alterando a amplitude para 15 e 20cm;
8. Transcrever os dados obtidos para a Tabela 01.

   Tabela 01

        Para determinação do tempo de uma oscilação, basta dividir o tempo total pelo número de oscilações contadas:

T = 13,742 / 10 = 1,374s

T = 13,753 / 10 = 1,375s

T = 13,668 / 10 = 1,366s

Experimento II – Relação entre Período de Oscilação (T) e Massa do Pêndulo (m).

1. Montagem do conjunto tripé, suporte e barbante;  
2. Fixação da massa de 50g na extremidade do barbante com 50cm de comprimento;
3. Aferição do cronômetro (zerado);
4. Afastar 15cm da posição de equilíbrio (amplitude);
5. Soltar a massa e deixar oscilar livremente;
6. Medir o tempo de 10 oscilações e determinar o período de oscilação (T);
7. Repetir o feito alterando as massas 100 e 150g;
8. Transcrever os dados obtidos para a Tabela 02.

   Tabela 02

...