Pratica 1 Paquimetro

RELATÓRIO FÍSICA EXPERIMENTAL

PRÁTICA 1: PAQUÍMETRO

NOME: André Lima Teles MATRICULA: 0299873

CURSO: Engenharia Mecânica TURMA: L

PROFESSOR: Luciano DATA: 11/03/2008

OBJETIVOS:

• Conhecer as leis do pêndulo.

• Conhecer a aceleração da gravidade.

MATERIAL:

• Massas aferidas;

• Cronômetro;

• Fios;

• Transferidor;

• Coluna graduada.

INTRODUÇÃO:

Pêndulo simples é um sistema que consiste de um fio leve e inextensível de comprimento L e um objeto de massa M oscilando em torno de um ponto fixo.

Quando o pêndulo é afastado da sua posição de origem, ele oscila sob a ação da força peso, apresentando um movimento periódico. Numa posição qualquer, afastada por um ângulo teta, algumas forças são aplicadas na massa, como o peso e tração no fio. Decompondo a força peso temos a resultante da tração, o mgcos , e a força restauradora que age sobre M, a mgsen . Uma observação a ser feita é que a força restauradora não é proporcional a e sim a sen .

F = -mgsen

Em alguns casos, como em oscilações com ângulos pequenos, com teta menor que 15°, podemos fazer a seguinte aproximação: = sen . Assim temos que = AB / L e logo teremos que sen = AB / L. Substituindo na fórmula a cima:

F = -mg(AB / L)

Assim percebemos que em pequenas oscilações, a força restauradora tem sentido oposto ao andamento do pêndulo.

Como m, g, L são constantes, podemos dizer que:

k = mg / L

Logo temos uma força restauradora expressada por:

F = -kx

Sabendo o período T de um movimento harmônico simples e aplicando a constante k na fórmula, descobrimos o período T do pêndulo.

T = 2 (m / k)1/2 - substituindo k - T = 2 (L / g)1/2.

Daí percebemos que o período T do pêndulo simples só depende do comprimento do pêndulo e do valor da aceleração da gravidade.

Relembrando:

PERIODO de um pêndulo é representado pela letra T e significa um intervalo de tempo gasto para fazer uma oscilação completa.

ELONGAÇÃO de um pêndulo significa o ângulo que o pêndulo faz com a vertical em um certo instante.

AMPLITUDE de um pêndulo é a elongação máxima.

PROCEDIMENTOS:

1 – Anote a massa dos corpos (m1 e m2).

M1 = 50g

M2 = 100g

2 – Ajuste o comprimento do pêndulo de modo que tenha 20cm do ponto de suspensão até o centro de gravidade do corpo.

3 – Desloque o corpo da posição de equilíbrio (deslocamento angular igual a 15°) e determine o tempo necessário para o pêndulo executar 10 oscilações completas. Para minimizar os erros, é recomendável que o operador seja o mesmo que larga o pêndulo a oscilar.

OBS: O TEMPO DE REAÇÃO HUMANO E DE ALGUNS DÉCIMOS DE SEGUNDOS, EMOBORA O CRONOMETRO REGISTRE ATE OS CENTÉSIMOS DE SEGUNDO, SÓ FAZ SENTIDO VOCÊ ANOTAR O TEMPO OBTIDO MANUALMENTE, ATÉ OS DÉCIMOS DE SEGUNDO.

Repita 3vezes e determine o T médio ( em s ). Use somente uma massa (m1), como indicado na tabela 3.1.

4 – Repita a experiência para os comprimentos 40cm, 60cm, 80cm, 100cm, 120cm e 140cm e complete a tabela 3.1.

5 – Mantenha o comprimento de 140cm e estude a influencia da massa e da amplitude sobre o período. Proceda como indicado na tabela 3.2.

TABELA 3.1

Resultados experimentais para o pêndulo simples.

L (cm) ө (graus) m (gramas) 10 T (s) T(s) T² (s²)

L1 = 20 ө1 = 15 M1 = 50 10T1 = 90 10T1 = 88 10T1 = 90 T1 = 8,9 T1² = 79,2

L2 = 40 ө1 = 15 M1 = 50 10T2 = 125 10T2 = 123 10T2 = 125 T2 = 12,4 T2² = 153,7

L3 = 60 ө1 = 15 M1 = 50 10T3 = 153 10T3 = 154 10T3 = 153 T3 = 15,3 T3² = 234,1

L4 = 80 ө1 = 15 M1 = 50 10T4 = 177 10T4 = 179 10T4 = 177 T4 = 17,7 T4² = 313,3

L5 = 100 ө1 = 15 M1 = 50 10T5 = 200 10T5 = 200 10T5 = 200 T5 = 20,0 T5² = 400,0

L6 = 120 ө1 = 15 M1 = 50 10T6 = 214 10T6 = 218 10T6 = 219 T6 = 21,7 T6² = 470,9

L7 = 140 ө1 = 15 M1 = 50 10T7 = 236 10T7 = 237 10T7 = 237 T7 = 23,6 T7² = 556,9

TABELA 3.2

Resultados experimentais para o estudo da influencia da massa e da amplitude sobre o período do pêndulo simples.

QUESTIONÁRIO

1 – A partir dos valores médios dos diâmetros obtidos com o paquímetro, determine o comprimento da circunferência externa das três peças.

Resposta: