Medição da constante elástica de mola
Por: Jose.Nascimento • 26/4/2018 • 1.362 Palavras (6 Páginas) • 424 Visualizações
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[pic 1]
Laboratório de Física 1 Aula 11 - “Medição do momento de inércia de sólidos em rotação” (material de aula)
Figura 1 – Representação da montagem do experimento
O procedimento foi realizado da seguinte maneira: realizando a mesma repetição de deixar o porta peso com as massas descer pela ação da força gravitacional fazendo o disco da base girar, com as seguintes configurações:
1. Com a massa de 50 gramas no porta-peso e somente o disco da base
2. Com a massa de 50 gramas no porta-peso e a barra em cima do disco da base
3. Com uma massa de 70 gramas no porta-peso e somente o disco da base
4. Com uma massa de 70 gramas no porta-peso e a barra em cima do disco da base
5. Com uma massa de 90 gramas no porta-peso e somente o disco da base
6. Com uma massa de 90 gramas no porta-peso e a barra em cima do disco da base
Em cada uma das configurações, o tempo de queda foi registrado 30 vezes, através de dois conômetros digitais, e com observadores diferentes. Todas essas medidas de tempo e de massa são anotadas. Medimos também as medidas laterais da barra, e o raio de onde o barbante é amarrado.
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4 Resultados e Análise de Dados
O momento de inercia experimental é dado por:
I = mr[pic 2]
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gt2
2h −1
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(4.1)
Onde m é a massa total fixa na extremidade do barbante (porta-peso + massas adicionadas), r é o raio da outra extremidade do barbante, em que o mesmo e enrolado. A gravidade é dada por g , e usamos o valor de g = 9, 782028 ± 0, 000023.
Os momentos de inércia podem ser somados e subtraídos uns dos outros. A partir disso temos que, para calcular o I da barra, basta combinarmos a equação 4.1 da seguinte forma:
mgr2 2 2
Ibarra = Ibase+barra − Ibase = 2h
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ts/barra − tc/barra
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(4.2)
Onde ts/barra representa o tempo de queda da massa em questão, sem a barra, ou seja, somente com a base, e tc/barra o tempo de queda da massa com a barra a qual se quer calcular o momento de inércia.
Podemos agrupar as configurações de 1 a 6 citadas na metodologia acima, em
3 grupos dois a dois, da seguinte forma:
• Grupo 1: configurações 1 e 2.
• Grupo 2: configurações 3 e 4.
• Grupo 3: configurações 5 e 6.
Dessa forma, medimos os tempos de queda para o caso do grupo 1, que estão listados na tabela 1 abaixo.
Do mesmo modo, as medidas para os grupos 2 e 3 de configurações, seguem nas tabelas 2 e 3 respectivamente.
Observações: As massas informadas nas tabelas, são referentes ao porta-peso +
a massa em questão (50, 70 ou 90g). Exp. 1 e Exp.2 representam os experimentadores
1 e 2 respectivamente.
A partir dos dados, foram calculadas as medias de tempo, que foram as seguin- tes, para cada um dos casos:
• Grupo 1: ts/barra = 9, 863 ± 0, 026 e tc/barra = 10, 994 ± 0, 025
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Tabela 1 – Tabela 1: Medidas de tempo para massa de0, 0561 ± 0, 000058kg[pic 3][pic 4][pic 5]
Medida (i)
ts/barra(exp.1)
ts/barra(exp.2) tc/barra(exp.1) tc/barra(exp.2)
1
9,78
10,10
10,85
11,03
2
9,69
9,78
10,97
11,04
3
10,06
9,87
10,81
11,12
4
9,94
10,06
10,97
11,12
5
9,91
9,94
11,06
11,06
6
9,71
9,65
10,88
10,97
7
9,83
10,00
10,94
11,09
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