PRÁTICA 3: PÊNDULO SIMPLES

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4.1 Gráficos

[pic 7]

[pic 8]

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5. QUESTIONÁRIO

1. Dos resultados experimentais é possível concluir que os períodos independem das massas? Justifique.

Sim, como se pode observar na tabela 2, mesmo após dobrarmos a massa o período não foi alterado, mostrando que o período independe da massa. Isso pode ser constatado na própria fórmula do período de um pêndulo simples.

2. Dos resultados experimentais, o que se pode concluir sobre o período quando a amplitude passa de 10º para 15º?

Não variam. A partir dos resultados obtidos, pode-se concluir que o período praticamente não mudou, o que mostra que o período independe da amplitude.

3. Qual a representação gráfica que se obtém quando se representa TxL?

Uma parábola. De acordo com a expressão , teremos que T2=4π2L/g, então L=gT2/4π2. Como g/4π2 é constante, então L é uma função de T².[pic 9]

4. Idem para T² x L.

Uma reta. Como L=gT2/4π2 e g/4π2 é constante e depende de T2, podemos substituir por T’. Então obteremos uma expressão de primeiro grau

5. Determine o valor de g a partir do gráfico T² x L

T² = 4π²L/g

3,18 = 4×(3,141)²×0,8/g

g = 9,92 m/s²

6 Qual o peso de um objeto de massa 9,00 kg no local onde foi realizada a experiência?

De acordo com os dados experimentais:

P = m x g

P = 9,00 x 9,92

P = 89,28 N

7 Compare o valor médio de T obtido experimentalmente para 150 cm com o seu valor calculado pela fórmula do período. Comente.

T obtido experimentalmente = 2,44s

[pic 10]

T’ = 2,46s

A diferença do valor teórico para o experimental se deve a fatores como a resistência do ar, o tempo de reação na hora da cronometragem, etc.

8 Chama-se “pendulo que bate o segundo” aquele que passa por sua posição de equilíbrio uma vez a cada segundo. Qual o período desse pendulo?

Durante 1 período, o pêndulo passa pela posição de equilíbrio 2 vezes. Logo, o período do “pêndulo que bate o segundo” é 2 segundos.

9 Determine o comprimento do “Pêndulo que bate o segundo” utilizando o gráfico T² x L

T² = 4π²L/g - > L = gT²/4π² [ T = 2s ; g experimental = 9,92 m/s²]

L = 39,68/39,46

L = 1,005 m

10 Determine as transformações de energia que ocorrem durante o período do pêndulo

Ao atingir sua altura máxima, o pêndulo tem velocidade zero, portanto, sua energia cinética nesse ponto é zero e sua energia potencial gravitacional é máxima. Já no ponto mais baixo da trajetória, o pêndulo passa a ter velocidade máxima, logo, sua energia cinética é máxima e sua energia potencial gravitacional é zero.

6. CONCLUSÃO

A realização desta prática possibilitou que víssemos na prática um assunto antes exercitado apenas em livros. Foi possível concluir experimentalmente que a equação do período do pêndulo simples não depende da massa nem da amplitude, variando somente com o comprimento do fio e a gravidade do local onde o experimento foi realizado. A divergência entre os valores teóricos e os obtidos experimentalmente se devem aos fatores externos citados no questionário, como a resistência do ar e o tempo de reação na hora da cronometragem.

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REFERÊNCIAS

Acessado em 12/04 às 9h30min

Acessado em 12/04 às 10h

Acessado em 13/04 às 21h