Baixe Pêndulo Simples e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia de Produção, somente na Docsity! UNIJORGE – CENTRO UNIVERSITÁRIO JORGE AMADO ENGENHARIA DE PRODUÇÃO ADRIANO PEREIRA ANDRÉ QUEIROZ CAMILlA CALDEIRA leandro portela Samuel Coelho execurção de movimento harmônico simples (mhs) com pêndulo simples Salvador Outubro, 2009 PAGE 3 UNIJORGE – CENTRO UNIVERSITÁRIO JORGE AMADO ENGENHARIA DE PRODUÇÃO exercução de movimento harmônico simples (mhs) com pêndulo simples Relatório de Experimento apresentado para avaliação da Disciplina Física Aplicada II do 2° semestre, do Curso de Engenharia da Produção, do Centro Universitário Jorge Amado, sob orientação do Prof. Clovis Andrade de Almeida. Salvador Outubro, 2009 INTRODUÇÃO TEÓRICA Qualitativamente, um movimento harmônico simples se caracteriza pela repetição cíclica das posições. Duas situações bastante empregadas nos experimentos de fisica sao: sistema massa/mola e pêndulo Simples Nesta pratica abordamos o movimento pendular que do ponto de vista quantitativo, pode ser melhor compreedido com o auxilio de uma função trigonometrica x = A.cos(ω+Ø), tal que o ângulo Ø se refere a uma defasagem da posição do corpo em relação a uma referencia inicial. Para simplifica os cálculos, consideramos Ø = 0. A velocidade do corpo estará sempre mudando de direção, visto que o movimento é periódico. Portanto, o movimento é acelerado e a posição do corpo dependera da sua velocidade em um instante t. O período T, por sua vez, pode ser obtido pela expressão: MATERIAL UTILIZADO 01 folha de papel milimetrado. 01 conjunto pendular 7743/MMECL, composto de: - prumos de engate rápido com diferentes massas; - tripé universal com 3 sapatas niveladoras; - extensões e manípulos de elevação do pêndulo; - régua milimetrada; - haste intermediaria; - sistema de elevação com mufla de espera; - fio de acoplamento. 01 cronômetro digital. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Fixando um pêndulo a um tripé encaixa-se a extremidade livre do fio no corte longitudinal existente na polia. Nivelou-se o sistema com auxilio das sapatas de forma que ao ajustar a escala fique numa distância entre o ponto de suspensão do pêndulo e a numeração inferior da régua dever ser de 1 metro. Utilizando o prumo de menor massa ocorrendo o deslocamento do pendulo partindo da posição de equilíbrio ate a uma amplitude em torno 10 cm, abandonando-o em seguida. Posteriormente determinando o intervalo de tempo que o pendulo levou para executar uma oscilação completa, repetindo o movimento por três vezes e anotando os tempos encontrados justificando se os valores obtidos forem diferentes e em seguida calcular o valor médio para o tempo de 5 oscilações completas para que a partir desses valores fosse calculado o período e a freqüência do pêndulo. Por fim, após obter todos os valores e resultados, construímos três gráficos de tendências diferentes e de forma que os valores tabelados apresentassem relações entre os parâmetros para pequenas amplitudes. No primeiro gráfico relacionamos período versus amplitude a partir dos valores tabelados. No segundo gráfico substituímos o prumo de menor massa pelo de maior massa deslocando em pequena amplitude relacionando com a freqüência. No terceiro gráfico deduzimos qual a relação do período e comprimento do pêndulo relacionando-os. ANÁLISE DOS DADOS EXPERIMENTAIS Medição Deslocamento inicial (m) Tempo de 5 oscilações (s) Período médio (s) Freqüência (Hz) 1 5 7,480 1,496 0,668 2 10 7,570 1,514 0,660 3 15 7,904 1,5808 0,632 4 20 8,110 1,622 0,616 5 25 8,270 1,654 0,604 Obs.: A Freqüência é inversamente proporcional a amplitude, pois quanto maior for a frequência, menor será a amplitude. Diferentemente se compararmos essa mesma amplitude com o período, pois quando o período aumenta a amplitude também irá aumentar. Medição Massa pêndulo (g) Tempo de 5 oscilações (s) Período médio (s) Freqüência (Hz) 1 5 7,480 1,406 0,668 2 10 7,428 1,485 0,673 Obs.: Mesmo fazendo o experimento com massas diferentes no pêndulo, teremos valores proporcionais no que diz respeito ao período e a freqüência. Medição Comprimento do pêndulo (cm) Tempo de 10 oscilações (s) Período médio (s) Freqüência (Hz) 1 5 4,848 0,4848 2,062 2 10 6,996 0,6996 1,429 3 15 8,470 0,8470 1,180 4 20 9,974 0,9974 1,002 5 25 10,478 1,0478 0,954 Obs.: Quanto maior for a freqüência, menor amplitude terá, estabelecendo uma relação inversamente proporcional. PERÍODO Comparando os valores obtidos para o período, com a expressão , nas três planilhas, temos: Planilha 1 T = 2.3,14√(0,6/9,81) T = 1,55 s Planilha 2 Como o valor do comprimento é igual para a planilha 1 e 2, seus períodos também serão iguais. Planilha 3 T1 = 2.3,14√(0,05/9,81) = 0,44 s
