Prática 3 - Pêndulo Simples

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
DISCIPLINA EXPERIMENTOS DE FÍSICA
SEMESTRE 2024.1
PRÁTICA 3 - PÊNDULO SIMPLES
ALUNO: RUAN PEREIRA DE SOUZA

MATRÍCULA: 552248
CURSO: ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA
TURMA: CD 0384
PROFESSOR: MARCOS ANTONIO ARAUJO SILVA
1. OBJETIVOS
- Verificar as leis do pêndulo.

- Determinar a aceleração da gravidade local.
2. MATERIAL
- Pedestal de suporte com transferidor;

- Massas aferidas m1 e m2;
- Cronômetro (alternativamente pode ser usado a função cronômetro de um celular);
- Fita métrica;
- Fio (linha).
3. PROCEDIMENTO
Primeiramente, medi o valor da massa dos dois objetos (m1 e m2) na balança disponível. Logo
após, junto com meus colegas, medimos com a fita métrica no pêndulo o comprimento do fio,
ajustando o valor de 25cm a partir do centro de massa de m1 e o ângulo em 15°. Usando o
cronômetro foram anotados os 10 períodos. O mesmo sucedeu com os outros valores de
comprimento em 50, 75, 100, 120, 140 e 150 cm.
A massa dos corpos:
m1= (massa menor) 50g
m2= (massa maior) 101g
Tabela 3.1 - Resultados experimentais para o pêndulo simples.

L (cm) θ (graus) m 10T (s) Tm (s) (Tm)²(s²)
(gramas)
L1=25 θ=15° m1= 50 10T1=9,81 10T1=10,0 10T1=9,78 T1 = 0,99 T1² = 0,98
L2=50 θ=15° m1=50 10T2=13,8 10T2=13,7 10T2=13,8 T2 = 1,37 T2² = 1,87
L3=75 θ=15° m1=50 10T3=16,9 10T3=17,2 10T3=17,0 T3=1,70 T3² = 2,90
L4=100 θ=15° m1=50 10T4=19,8 10T4=19,9 10T4=19,9 T4 =1,99 T4² = 3,96
L5=120 θ=15° m1=50 10T5=21,8 10T5=21,7 10T5=21,5 T5 =2,16 T5²= 4,67
L6=140 θ=15° m1=50 10T6=23,2 10T6=23,4 10T6=23,3 T6= 2,33 T6² = 5,42
L7=150 θ=15° m1=50 10T7=23,9 10T7=24,0 10T7=23,9 T7= 2,39 T7² = 5,71
Após o preenchimento da primeira tabela, foi feito o experimento novamente com o ângulo
de 10° e 15°, com o comprimento de 120cm para analisar o comportamento do período com a
mudança da amplitude.
Tabela 3.2 - Resultados experimentais para o estudo da influência da amplitude sobre o

período do pêndulo simples
L (cm) θ (graus) m (gramas) 10T (s) Tm (s) (Tm)²(s²)
L=120 θ1=15° m1=50 10T5=21,8 10T5=21,7 0T5=21,5 T5=2,16 T52= 4,67
L=120 θ2=10° m1=50 10T8=21,5 10T8=21,5 10T8=21,5 T8=2,15 T8²= 4,62
Em seguida, para analisar a influência da massa no período, foi usado o m2 com o ângulo de
10°, mantendo o mesmo comprimento de 120cm.
Tabela 3.3 - Resultados experimentais para o estudo da influência da massa sobre o

período do pêndulo simples.
L (cm) θ (graus) m 10T (s) Tm (s) (Tm)²(s²)
(gramas)
L=120 θ1=10° m1=50 10T8=21,5 10T8=21,5 10T5=21,5 T8=2,15 T82= 4,62
L=120 θ2=10° m2=101 10T9=21,7 10T9=21,8 10T8=21,8 T9=2,17 T9²= 4,71
4. QUESTIONÁRIO
1- Trace o gráfico do período T em função do comprimento do pêndulo L, para os dados

experimentais da Tabela 3.1.
2- Trace o gráfico de T² em função de L para os dados experimentais da Tabela 3.1.
3- Dos resultados experimentais o que se pode concluir sobre os períodos quando a

A amplitude passa de 10° para 15°? Justifique.
O período não se altera. isso acontece porque o período de um pêndulo simples, para
pequenas amplitudes, depende apenas do comprimento do pêndulo e do valor da
aceleração da gravidade, portanto a amplitude não altera o período.
O período na tabela tem uma alteração mínima, possivelmente por erros de execução do
experimento.
4- Dos resultados experimentais é possível concluir que os períodos independem das

massas? Justifique.
Sim, já que a partir do experimento com a massa de 50g e a 101g, notou-se que a alteração do
período é mínima, evidenciando que os períodos independem das massas. A alteração do
valor é devido a possíveis erros de leitura ou na execução do experimento.
Além disso, o período de um pêndulo simples depende apenas do comprimento do pêndulo e

do valor da aceleração da gravidade.
5- Qual é a representação gráfica que se obtém quando se representa T² x L? Explique.
Uma reta. Analisando o gráfico e a fórmula T²=4π²*(L/g) nota-se que a variável do eixo x (L)
não sofre influência de qualquer expoente, logo o seu coeficiente angular se manterá o
mesmo.
6- Qual é a representação gráfica que se obtém quando se representa T x L? Explique.
Uma parábola. Analisando o gráfico e a fórmula T = 2π *√(L/g) nota-se que a variável L está
dentro de uma raiz quadrada, tendo o coeficiente angular variável de acordo com o seu valor.
7- Determine o valor de “g” a partir do gráfico T² x L (indique os valores numéricos

utilizados nos cálculos).
Valores da tabela: T =0,99s e L = 0,25m

Utilizando a fórmula: T²=4π²*(L/g), temos:
g = 4π²*(L/T²)
g = 4π² *(0,25/(0,99)²)
g = 10,0 m/s²
8- De acordo com o valor de g encontrado experimentalmente nesta prática, qual seria o

comprimento para um período de 2,0 s?
Utilizando a fórmula: T²=4π²*(L/g), temos:

L = (T² * g)/4π²
L = ((2,0)² *10,0)/4π²
L = 1,0m
9- Qual é o peso de uma pessoa de massa 78,00 kg no local onde foi realizada a
experiência?
P = m*g
P = 78 *10,0
P = 780N
10-Qual seria o peso da pessoa da questão anterior na Lua?
Gravidade da lua (gL): 1,62 m/s²

P = m*gL
P = 78,0*1,62
P = 126N
CONCLUSÃO
A análise do pêndulo simples mostra-se como um modelo físico aproximado, onde a força
restauradora tem relação F=−kx, típica do movimento harmônico simples. Fica evidente que
o período do pêndulo depende apenas do comprimento do fio e da aceleração devida à
gravidade, destacando a simplicidade deste sistema. Por meio da determinação da aceleração
da gravidade, é possível compreender melhor a interação entre as forças que atuam sobre o
pêndulo, onde o peso e a tração exercem forças para que o sistema aconteça.
Com o experimento também se consegue notar que a gravidade calculada a partir dos
períodos não é exata a da Terra, variando assim os resultados. Além disso, pode haver certos
problemas na operação do pêndulo, como: influências externas tanto de leitura quanto
influências relacionadas à execução tais quais o vento por exemplo.

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PRÁTICA 3 - PÊNDULO SIMPLES

ALUNO: RUAN PEREIRA DE SOUZA

- Verificar as leis do pêndulo.

- Pedestal de suporte com transferidor;

A massa dos corpos:

m1= (massa menor) 50g

m2= (massa maior) 101g

Tabela 3.1 - Resultados experimentais para o pêndulo simples.

L1=25 θ=15° m1= 50 10T1=9,81 10T1=10,0 10T1=9,78 T1 = 0,99 T1² = 0,98

L2=50 θ=15° m1=50 10T2=13,8 10T2=13,7 10T2=13,8 T2 = 1,37 T2² = 1,87

L3=75 θ=15° m1=50 10T3=16,9 10T3=17,2 10T3=17,0 T3=1,70 T3² = 2,90

L4=100 θ=15° m1=50 10T4=19,8 10T4=19,9 10T4=19,9 T4 =1,99 T4² = 3,96

L5=120 θ=15° m1=50 10T5=21,8 10T5=21,7 10T5=21,5 T5 =2,16 T5²= 4,67

Tabela 3.2 - Resultados experimentais para o estudo da influência da amplitude sobre o

L=120 θ1=15° m1=50 10T5=21,8 10T5=21,7 0T5=21,5 T5=2,16 T52= 4,67

L=120 θ2=10° m1=50 10T8=21,5 10T8=21,5 10T8=21,5 T8=2,15 T8²= 4,62

Tabela 3.3 - Resultados experimentais para o estudo da influência da massa sobre o

L=120 θ1=10° m1=50 10T8=21,5 10T8=21,5 10T5=21,5 T8=2,15 T82= 4,62

L=120 θ2=10° m2=101 10T9=21,7 10T9=21,8 10T8=21,8 T9=2,17 T9²= 4,71

1- Trace o gráfico do período T em função do comprimento do pêndulo L, para os dados

3- Dos resultados experimentais o que se pode concluir sobre os períodos quando a

4- Dos resultados experimentais é possível concluir que os períodos independem das

Além disso, o período de um pêndulo simples depende apenas do comprimento do pêndulo e

5- Qual é a representação gráfica que se obtém quando se representa T² x L? Explique.

6- Qual é a representação gráfica que se obtém quando se representa T x L? Explique.

7- Determine o valor de “g” a partir do gráfico T² x L (indique os valores numéricos

Valores da tabela: T =0,99s e L = 0,25m

8- De acordo com o valor de g encontrado experimentalmente nesta prática, qual seria o

Utilizando a fórmula: T²=4π²*(L/g), temos:

10-Qual seria o peso da pessoa da questão anterior na Lua?

Gravidade da lua (gL): 1,62 m/s²

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