MOVIMENTO HARMÔNICO SIMPLES - PÊNDULO SIMPLES

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Em seguida, da mesma forma foi realizada uma unica medida de período para o angulo de 30˚.

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Parte B: Dependência entre o período e a massa pendular.

Para esse experimento foram executados os mesmos passos do experimento A para ângulos menores que 10˚, porém, além da esfera de latão, foram utilizados esferas de alumínio e nylon. A média das três medidas realizadas para cada esfera foram anotadas na tabela.

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Parte C: Verificação experimental da relação de dependência entre o período, o comprimento e a aceleração gravitacional local.

Para esse experimento seguiu-se os mesmos passos da parte A. Foram realizadas as medidas de período para um comprimento inicial de 0,50m, e a cada nova medida, houve um decréscimo de 0,05m. Para cada comprimento de fio, foram realizadas três medidas de período.

Durante a obtenção dos dados, é normal que os valores não sejam tão precisos, isso se deve ao fato de existirem erro de escala dos equipamentos, erro ao observar as medidas e arredondamentos. A tabela 1 mostra o erro de escala de alguns instrumentos utilizados.

Erro Transferidor

Erro cronômetro

Erro régua

0,5˚

0,0005 (s)

0,0005m

Tabela 1: Erro de escala dos equipamentos

Para amenizar os erros experimentais e obter o máximo de precisão das medidas, foi necessário tomar cuidado com diversos fatores, dentre eles:

- Amplitude angular correta;

- Precisão do comprimento do fio;

- Rapidez ao parar o pêndulo para que o cronômetro não continuasse contabilizando o período.

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RESULTADO E ANÁLISE DOS DADOS

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Parte A: Dependência entre e a amplitude.

A tabela 1 mostra o período (T) de oscilação medido ao utilizar a esfera de latão (120g) como corpo fixo. Da linha 01 a 03 as amplitudes variaram aleatoriamente dentre o limite de 10˚.

N

Amplitude

Período T (s)

01

8°

1,445

02

5°

1,435

03

3°

1,435

04

30°

1,469

Tabela 2: Período utilizando a esfera de latão

Ao analisar os dados obtidos foi possível observar que o período não sofre grandes variações quando ocorre a mudança de amplitude em no máximo 10˚. Ao considerar os erros experimentais na analise é possível dizer que não houve variações relevantes no período. Dessa forma, chega-se a conclusão que a amplitude não interfere no período de oscilação. Quando se trabalha com ângulos muito pequenos, o período varia muito pouco, isto fisicamente é conhecido como a lei do isocronismo.

Para o ângulo de 30˚ nota-se um aumento do período, porém ao obter-se o erro percentual entre a média dos valores para amplitude menor que 10˚ e o período para amplitude de 30˚, o valor encontrado é 2,15%, sendo assim, ainda considera-se que a amplitude não interfere no período de oscilação.

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Parte B: Dependência entre o período e a massa pendular.

A tabela 2 mostra o período médio () para cada esfera utilizada, e além disso o erro percentual entre a média dos períodos de todas as massas pendulares e o período (). Os períodos utilizados para calcular a média foram medidos para amplitudes menores que 10˚. [pic 3][pic 4]

N

Massa pendular m(g)

Período [pic 5]

Erro (%)

01

Latão ≈ 120g

1,438

0,41

02

Alumínio ≈ 40g

1,436

0,28

03

Nylon ≈ 17g

1,423

0,63

Tabela 3: Período médio das diferentes esferas.

Ao analisarmos os erros percentuais verifica-se que estão baixos, portanto, conclui-se que a massa não interfere no período. Essa propriedade pode ser comprovada ao observar a expressão (1) presente na fundamentação teórica, a qual é utilizada para encontrar o período de oscilação e não utiliza a massa como fator determinante.

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Parte C: Verificação experimental da relação de dependência entre o período, o comprimento e a aceleração gravitacional local.

A tabela 3 mostra valores médios de período (), o comprimento do fio, e então os valores calculados para o coeficiente gravitacional (g), a média dos coeficientes encontrados () e o erro propagado.[pic 6][pic 7]

N

Período (s)[pic 8]

Comprimento L(m)

()[pic 9][pic 10]

g(m/)[pic 11]

[pic 12]

Erro